寻找宇宙中第一批类星体的前景

我们研究了利用 ALMA 和 JWST 寻找宇宙中第一批类星体的前景。为此，基于观测到的黑洞质量与宿主星系之间的关系，我们推导了一个高红移黑洞族群模型。我们重新探讨了来自 X 射线背景的先前约束，特别关注了许多本地 AGN 中观测到的低于 Eddington 极限的黑洞光度。在这样的光度下，多达 20% 的高红移黑洞可能是活动类星体。然后，我们通过采用 NGC 1068 作为参考系统，讨论了 ALMA 和 JWST 对高红移黑洞的可观测量。我们计算了在更高红移下类似系统的不同精细结构线的预期流量，并对高 J CO 线提供了进一步预测。我们讨论了 JWST 预期来自恒星辐射、AGN 连续谱和 Lyman $\alpha$ 线的流量。利用 ALMA 观测到的线流量可用于推导高红移源的详细性质。我们提出了两种寻找高红移潜在 AGN 的观测策略，并估计了预期源的数量：对于视场为 $\sim(1')^2$ 且搜寻线发射的 ALMA，数量在 1-10 之间；对于视场为 $(2.16')^2$ 且搜寻连续谱辐射的 JWST，数量在 100-1000 之间。我们发现这两个望远镜都能探测到红移 10 及以上的高红移类星体，从而真正探测到宇宙中的第一批类星体。