z=7 类星体的宿主星系：来自 BlueTides 模拟的预言

我们利用大体积宇宙学流体动力学模拟 BlueTides 考察$z=7$类星体宿主星系的性质。我们发现模拟中质量最大的 10 个黑洞与 191 个类星体（满足$M_{\textrm{UV,AGN}}<M_{\textrm{UV,host}}$）寄居于大质量星系，其恒星质量分别为$\log(M_\ast/M_\odot)=10.8\pm0.2$与$10.2\pm0.4$，并具有很大的恒星形成率，分别为$513\substack{+1225 \\ -351}M_\odot/\rm{yr}$与$191\substack{+288 \\ -120}M_\odot/\rm{yr}$。BlueTides 中质量最大黑洞与类星体的宿主总体为核球主导，核球-总质量比$B/T\simeq0.85\pm0.1$，但其形貌相对于整体$z=7$星系样本并无偏倚。我们发现质量最大黑洞与类星体的宿主显著更致密，其半质量半径分别为$R_{0.5}=0.41\substack{+0.18 \\ -0.14}$ kpc 与$0.40\substack{+0.11 \\ -0.09}$ kpc；具有相似质量与光度的星系尺寸范围更广且中位值更大，$R_{0.5}=0.71\substack{+0.28 \\ -0.25}$ kpc。我们制作了这些类星体及其宿主星系的詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）模拟图像。我们发现由于类星体宿主尺寸很小，用 JWST 区分宿主与类星体辐射虽有可能但仍具挑战。我们发现类星体样本是内禀黑洞–恒星质量关系的偏倚示踪者，其所遵循的关系比完整星系样本高 0.2 dex。最后，我们发现质量最大的黑洞与类星体比典型的$M_{\textrm{BH}}>10^{6.5}M_\odot$黑洞更可能位于更致密的环境中，表明在早期宇宙中小合并至少在一定程度上参与了黑洞的增长。