Um quasar avermelhado em poeira em um hospedeiro luminoso [C II] em z = 6, 55

A maioria dos quasares conhecidos em $z>6$ foram selecionados através de sua emissão UV de repouso. Apenas um pequeno número de quasares avermelhados foi identificado nestes desvios para o vermelho, deixando as suas propriedades nucleares e da galáxia hospedeira pouco restringidas.

Apresentamos a espectroscopia JWST/NIRSpec e observações da banda 6 do ALMA do quasar J1440+0019 em $z=6.5488$, revelando sua natureza avermelhada por poeira e caracterizando conjuntamente seu núcleo e sua galáxia hospedeira. O continuum é melhor descrito por uma lei de extinção do tipo SMC com $E(BV)=0, 20\pm0, 03$.

Três sistemas de absorção detectados em N V, Si IV e C IV são desviados para o azul em aproximadamente $900$--$3600$ km s$^{-1}$ e provavelmente traçam um fluxo nuclear ionizado. A ampla linha Mg II e o contínuo corrigido pela extinção produzem uma massa de buraco negro de $\log(M_{\rm BH}/M_\odot)=9, 04\pm0, 42$, uma luminosidade bolométrica de $L_{\rm bol}\simeq1.1\times10^{47}$ erg s$^{-1}$, e uma razão de Eddington de $λ_{\rm Edd}\simeq0.8$.

As observações do ALMA revelam ainda que a sua galáxia hospedeira está entre as mais [C II]-luminosas conhecidas em $z>6$, com $L_{\mathrm{[C II]}}=(7.21\pm0.25)\times10^9 L_\odot$. Para uma temperatura fiducial de poeira de 47 K e índice de emissividade $β=1, 6$, o continuum de poeira implica $L_{\rm TIR}=8, 9\times10^{12} L_\odot$ e $M_{\rm poeira}=4, 0\times10^8 M_\odot$.

A massa dinâmica inferida coloca J1440+0019 na região do plano $M_{\rm BH}$--$M_{\rm dyn}$ ocupado por quasares azuis com alto desvio para o vermelho. Estas observações revelam um quasar moderadamente avermelhado e de rápida acreção num hospedeiro luminoso e rico em poeira durante a reionização.

Suas propriedades medidas do núcleo e da galáxia hospedeira fornecem uma referência observacional para identificar e caracterizar sistemas semelhantes em futuras pesquisas sistemáticas com pesquisas infravermelhas de área ampla.

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