一个被强引力透镜拉伸为空间分辨弧的$z\sim10$星系候选体
星系天体物理
2018-09-19 v1
摘要
已知最遥远的星系位于z~10-11，即大爆炸后400-500 Myr观测到的。迄今发现的少数z~10-11候选体异常微小——即便被哈勃空间望远镜分辨，也仅勉强可辨。在此我们呈现SPT0615-JD的发现，这是一个偶然的z~10 (z_phot=9.9+/-0.6)星系候选体，因强引力透镜效应被拉伸成跨越~2.5"的弧。该候选体发现于再电离透镜星系团巡天(RELICS)哈勃 Treasury 计划及配套的S-RELICS Spitzer计划中，其透镜后H波段星等为25.7+/-0.1 AB mag。根据我们的透镜模型估计放大率\mu~4-7，去透镜本征星等为27.6+/-0.3 AB mag，半光半径r_e<0.8 kpc，均与其他z>9候选体一致。推断的恒星质量(log [M* /M_Sun]=9.7^{+0.7}_{-0.5})和恒星形成率(\log [SFR/M_Sun yr^{-1}]=1.3^{+0.2}_{-0.3})表明该候选体是z>6 SFR-M*关系上典型的恒星形成星系。我们注意到三个独立的透镜模型预言了两个对应像，其中至少一个应与弧星等相近，但这些对应像尚未被探测到。若弧处于较低红移则不应预期有对应像。然而，能在较低红移下较好拟合哈勃与Spitzer测光数据的唯一光谱能量分布，需要z~2星系性质的不物理组合。这一z~10候选体前所未有的透镜尺寸，为詹姆斯·韦伯空间望远镜研究大爆炸后500 Myr观测到星系的几何与运动学性质提供了可能。
引用
@article{arxiv.1801.03103,
title = {A Candidate $z\sim10$ Galaxy Strongly Lensed into a Spatially Resolved Arc},
author = {Brett Salmon and Dan Coe and Larry Bradley and Marusa Bradač and Kuang-Han Huang and Victoria Strait and Pascal Oesch and Rachel Paterno-Mahler and Adi Zitrin and Ana Acebron and Nathália Cibirka and Shotaro Kikuchihara and Masamune Oguri and Gabriel B. Brammer and Keren Sharon and Michele Trenti and Roberto J. Avila and Sara Ogaz and Felipe Andrade-Santos and Daniela Carrasco and Catherine Cerny and William Dawson and Brenda L. Frye and Austin Hoag and Christine Jones and Ramesh Mainali and Masami Ouchi and Steven A. Rodney and Daniel Stark and Keiichi Umetsu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.03103},
year = {2018}
}
备注
7 pages, 4 figures. Submitted to ApJ Letters