CO 塔利 - 费舍尔关系及其对高红移类星体宿主星系的启示

从 CO 光谱导出的积分线宽为研究河外天体（包括高红移类星体）的内部运动学提供了有力工具，前提是观测到的线宽能够正确转换为星系中更常规使用的运动学参数。我们通过构建涵盖广泛红外光度范围的邻近星系的 K 波段 CO 塔利 - 费舍尔（Tully-Fisher）关系表明，经倾角及其他效应校正后，在峰值强度 20% 处测量的 CO 线宽能成功复原盘的最大旋转速度。而在峰值强度 50% 处的线宽表现则差得多，这在很大程度上是因为 CO 谱线具有广泛的轮廓范围，且显示出随红外光度系统性变化的特征。我们提出了一种将观测到的 CO 线宽转换为核球恒星速度弥散（sigma）的实用方案，并将其应用于低红移（z < 0.2）和高红移（1.4 < z < 6.4）类星体样本，以研究其宿主星系。邻近类星体大致落在为非活动星系建立的黑洞质量与核球恒星速度弥散的相关性上，但高红移类星体的宿主星系系统地偏离了本地的 M_BH-sigma 关系。在相同的 sigma 下，高红移类星体的黑洞质量比本地星系大 4 倍，这表明在星系生命周期的早期，核球的演化滞后于中心黑洞的增长。对这些观测结果的另一种解释（目前尚无法严格排除）是，高红移类星体倾向于以正面朝向被观测。