Massa e Meccanismi di Eccitazione del Gas Neutro e Molecolare in 18 Galassie Ospiti di QSO a z>6

I QSOs che risiedono a z≃6, nell’era cosmica definita alba cosmica, sono oggetti rari che presentano straordinarie luminosità bolometriche (L_bol>10^13 L⊙) generate da un rapido accrescimento di materia su buchi neri supermassicci centrali (M ̇ _acc>10 M⊙ yr^−1) con masse dell’ordine di M_BH≃10^8 − 10^9 M⊙. Sono ospitati in galassie compatte ed estremamente attive, caratterizzate da intensi episodi di formazione stellare, con tassi di formazione compresi tra 100−1000 M⊙ yr^−1, e rapidi tempi di consumo del gas. Queste attività sono sostenute da enormi riserve di gas molecolare (M_H2≃10^10 − 10^11 M⊙) che alimentano sia la formazione stellare che l’attività nucleare. Numerose evidenze empiriche dimostrano che sia la formazione stellare che l’accrescimento sul SMBH generano enormi quantità di energia, con un impatto significativo sull’evoluzione delle galassie ospiti. Per questo motivo questi sistemi offrono un’opportunità unica per investigare le interazioni tra lo starburst e l’attività dei più potenti AGNs in modalità "QSO mode", offrendo preziose indicazioni sulla loro formazione ed evoluzione. Questa tesi esplora le proprietà del gas freddo di 18 QSOs a z>6 (già osservati nel [CII]), utilizzando osservazioni ALMA delle righe CO(7-6), [CI]2-1 e del continuo della polvere. Questi traccianti vengono impiegati per inferire quattro stime indipendenti dei serbatoi molecolari. Vengono ricavati i tassi di formazione stellare e i tempi di consumo del gas. Le luminosità osservate, confrontate con quelle previste dai modelli PDRs e XDRs di CLOUDY, diagnosticano le condizioni del gas freddo. Questo confronto evidenzia il ruolo dell'attività di starburst e di quello dei più potenti AGNs in "QSO mode" nell’eccitazione del gas, chiarendo quale sia il meccanismo dominante. Inoltre, è stata identificata una sorgente compagna al QSO J2318-3113 attraverso l'emissione del CO, rendendola il secondo oggetto compagno di un QSO ad alto redshift scoperto con questa riga.