Nobeyama Radio Observatory Report: Number 414

Abstract

Substantial efforts have been made in searching for molecular-gas rich objects as candidates of forming galaxies to obtain direct views of formation and evolution process of galaxies. The firm detection of molecular gas at high redshift has been, however, limited to the two gravitationally lensed objects at z approximately 2.5. Here is reported the detection of molecular gas in the quasar BR 1202-0725 at z = 4.7 (approximately 1 Gyr in the age of the Universe). The mass of the molecular hydrogen gas, metal-enriched by star formation, estimated from the observed CO luminosity (approximately 10(exp 11) solar mass) is comparable to the stellar mass of a present-day luminous galaxy and the size of the CO source is as large as the size of a present-day galaxy. These results together with a large velocity width of the observed emission line suggest that the object is a fairly massive galaxy which had already mostly collapsed and is probably in its major forming phase.

銀河形成と進化過程の直接的な情報を得るため、形成しつつある銀河の候補として、分子ガスの豊富な天体の探索に多くの努力がなされてきている。赤方偏移の大きな分子ガスの確実な検出は、しかしながら、zの値が約2.5である2つの重力レンズ効果のある天体に限られていた。ここでは、z=4.7(宇宙の年齢における約1Gyr)のクェーサーBR1202-0725における分子ガスの検出を報告する。星生成により高金属化した分子水素ガスのCO光度の観測により推定した質量(約10{11}太陽質量)は、現今の明るい銀河の恒星質量に匹敵するものであり、CO源の大きさは、今日の銀河の大きさと同じくらいである。これらの結果と観測した輝線の大きな速度幅を考え合わせると、天体はすでにほとんど崩壊していて、おそらく主要な形成段階にあるかなり大質量の銀河であることを示唆している。