z$\gtrsim$6 类星体宿主星系中的冷分子气体
摘要
探测 z>~6 类星体（QSO）宿主星系的分子气体储库对于理解这些极端系统中恒星形成与黑洞增长的共同演化至关重要。然而，分子气体示踪物的覆盖仍然不均匀。为了测量最亮的 z>6.5 QSO 宿主中分子气体储库的平均激发状态和质量，我们将新的 CO(2-1) 发射观测与现有的 CO(6-5)、CO(7-6)、[C I]、[C II] 和尘埃连续谱发射观测相结合。我们缩减并分析了三个 z=6.5-6.9 QSO 宿主中 CO(2-1) 的 VLA 观测——这是迄今为止最高红移的 CO(2-1) 观测。通过将这些数据与九个已经观测到 CO(2-1) 的 z=5.7-6.4 QSO 宿主相结合，我们研究了分子气体质量和 CO 激发态的分布。我们三个 QSO 中的两个在 CO(2-1) 中未被探测到，这意味着其 CO 激发态比 z=6.4 的 QSO J1148+5251 更高。我们在最高红移目标 J2348-3054 中以 的显著性探测到了 CO(2-1)，得出分子气体质量为 。这个分子气体质量相当于从分辨的 [C II] 观测中测得的动力学质量下限，这意味着在 [C II] 发射区域内，恒星或中性气体的质量很少。平均而言，这些 QSO 宿主的 CO(6-5)、CO(7-6) 和 [C II] 与 CO(2-1) 的谱线比远高于本地活动星系核宿主；平均 CO(6-5) 与 CO(1-0) 谱线光度比为 。我们新的 CO(2-1) 观测表明，即使在宇宙大爆炸后 780 Myr，QSO 宿主星系已经可以拥有 M 的分子气体质量，这与这些 z>6 QSO 位于与超大质量黑洞共同演化的剧烈星暴中的图景一致。我们的结果暗示存在由强烈星际辐射场照亮的极其致密和温暖的分子气体储库。
引用
@article{arxiv.2402.05165,
title = {The cold molecular gas in z$\gtrsim$6 quasar host galaxies},
author = {Melanie Kaasinen and Bram Venemans and Kevin C. Harrington and Leindert A. Boogaard and Romain A. Meyer and Eduardo Bañados and Roberto Decarli and Fabian Walter and Marcel Neeleman and Gabriela Calistro Rivera and Elisabete da Cunha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.05165},
year = {2024}
}
备注
published in A&A