z>5 类星体寄主星系中的分子气体
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们利用 IRAM 普拉托德布尔干涉仪对三个红移 z>5 的类星体进行了观测，旨在通过 CO 跃迁探测其寄主星系中的分子气体。在 z=5.0267 处，SDSSJ033829.31+002156.3 中探测到 CO (5-4) 跃迁，使其成为最远的 CO 探测源之一。CO 发射在约 1 角秒的波束范围内未分辨，表明分子气体被约束在半径小于约 3 kpc 的致密区域内。我们推断 CO 发射区域的动力学质量上限约为 3×10¹⁰ M☉/sin(i)²。与近红外数据推断的黑洞质量比较表明，该星系的黑洞-核球质量比显著高于本星系群中的星系。从 CO 光度我们推断分子气体质量储库高达 M(H₂)=2.4×10¹⁰ M☉，表明分子气体占动力学质量的相当大比例。与远红外光度推导的恒星形成率比较，我们推断气体耗尽时标极短(~10⁷ 年)，与动力学时标相当。另外两个类星体(SDSSJ083643.85+005453.3 和 SDSSJ163033.90+401209.6)中未探测到 CO，并给出了其分子气体含量的上限。将这些结果与覆盖广泛红移范围(0<z<6.4)的其他 I 型活动星系核的 CO 观测结合，我们发现寄主星系的 CO 光度(因此分子气体含量)与活动星系核的光学光度(因此黑洞吸积率)存在关联，但该关系并非线性：L(CO) ~ [λL_λ(4400Å)]^0.72。此外，在高红移处(尤其是 z>5)CO 光度出现饱和。我们讨论了这些发现在黑洞-星系共同演化方面的意义。
引用
@article{arxiv.0707.3335,
title = {Molecular gas in QSO host galaxies at z>5},
author = {R. Maiolino and R. Neri and A. Beelen and F. Bertoldi and C. L. Carilli and P. Caselli and P. Cox and K. M. Menten and T. Nagao and A. Omont and C. M. Walmsley and F. Walter and A. Weiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:0707.3335},
year = {2009}
}
备注
Accepted for publication in A&A Letters, 6 pages, 3 figures