在红移3.09的原星系团中确认的一颗大质量宁静星系

我们报告一颗大质量宁静星系,其光谱红移 $z_{\rm spec}=3.0922^{+0.008}_{-0.004}$,通过Keck I望远镜上的多目标红外探测光谱仪(MOSFIRE)探测到Balmer与Ca {\footnotesize II}吸收特征,在SSA22天区的原星系团中得到光谱确认。这是迄今在原星系团中确认的最遥远宁静星系。我们用参数化与非参数化恒星形成历史(SFH)的光谱能量分布(SED)模型同时拟合光学到中红外测光与光谱。两种模型均良好拟合观测SED,并确认该天体为大质量宁静星系,其恒星质量分别为 $\log(\rm M_{\star}/M_{\odot}) = 11.26^{+0.03}_{-0.04}$ 与 $11.54^{+0.03}_{-0.00}$,恒星形成率分别为 $\rm SFR/M_{\odot}~yr^{-1} <0.3$ 与 $=0.01^{+0.03}_{-0.01}$(对应参数化与非参数化模型)。前者的SFH表现为瞬时星暴,而后者建模的SFH更为长期,但两模型均一致表明约0.6 Gyr前恒星形成突然淬灭。该大质量宁静星系确认位于一个极致密星系群中,宇宙学数值模拟预测此类星系群通过多次并合形成最亮团星系(BCG)的前身。我们新发现三个合理的[O III]$\lambda$5007发射体,红移 $3.0791\leq z_{\rm spec}\leq3.0833$,恰好在目标周围被探测到。其中两个正好位于目标与其最近大质量星系之间,可能是它们相互作用的证据。它们暗示该大质量宁静星系未来将通过并合发生强烈的尺寸与恒星质量演化。