高红移超大质量黑洞预期被其大质量宿主星系的星际介质所遮蔽

我们结合不同红移处大质量（$M_*>10^{10}\;M_{\odot}$）星系的深 ALMA 观测结果，表明其星际介质（ISM）的柱密度向早期宇宙 epoch 迅速增加。我们的分析包含来自 ASPECS 与 ALPINE 大型计划的对象，以及对 $z\sim 6$ QSO 宿主的单独观测。在考虑未探测并修正选择效应后，我们发现大质量星系族的 ISM 中面密度按 $\sim(1+z)^{3.3}$ 演化。这意味着 $z>3$ 星系核区的 ISM 柱密度通常比本地大 $>100$ 倍，并在 $z\gtrsim6$ 处可能达到康普顿厚的值。值得注意的是，中位数 ISM 柱密度在 $z\gtrsim2$ 处已与从大样本 AGN 的 X 射线观测所测得的同一量级。我们发展了星系内 ISM 云空间分布的简单解析模型，并估计了当宿主尺度上 ISM 云的遮蔽叠加于 pc 尺度核周物质（所谓“环面”）的遮蔽时，朝向活动核的总覆盖因子。该模型包含具有尺寸、质量与面密度分布的云，并允许特征云面密度随红移演化，$\Sigma_{c,*}\propto(1+z)^\gamma$。我们表明，对于 $\gamma=2$，此类模型成功再现了在深 X 射线巡天中普遍观测到的被遮蔽 AGN 分数随红移的增加，无论考虑不同的吸收阈值与 AGN 光度均如此。我们的结果表明，早期宇宙（$z>6-8$）中 80–90% 的超大质量黑洞对我们不可见，主要被其宿主中的 ISM 所遮蔽。[删节]