一个红移2.1处的大质量、宁静族II星系
星系天体物理
2016-12-14 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
与银河系等旋涡星系不同，大质量椭圆星系中的大多数恒星是在宇宙历史早期的一个短时期内形成的。这个形成期的持续时间可以通过镁与铁的丰度比 ([Mg/Fe]) 来测量，该比率反映了核心坍缩超新星和 Ia 型超新星的相对元素增丰。对于本地星系，[Mg/Fe] 探测的是星系中当前所有恒星的组合形成历史，包括在晚期并合过程中加入的更年轻和贫金属的恒星。因此，为了直接约束初始的恒星形成期，我们必须研究更早时期的星系。此前已测量 [Mg/Fe] 的最遥远星系位于 z~1.4，其 [Mg/Fe]=0.45(+0.05,-0.19)。通过堆叠 24 个大质量宁静星系的光谱探测了一个稍早的时期 (z~1.6)，得到的平均 [Mg/Fe] 为 0.31+/-0.12。然而，这两项研究相对较低的信噪比数据以及指数分析技术的使用，导致测量误差过大，无法形成强有力的结论。需要在更早时期获得更深的光谱，并结合基于全光谱拟合的分析技术，才能精确测量主要恒星形成阶段 (z>2) 刚结束后的元素丰度模式。在此，我们报告了对一个位于 z=2.1 的大质量宁静星系的 [Mg/Fe] 测量结果。该星系的 [Mg/Fe]=0.59+/-0.11，是迄今为止发现的镁增强程度最高的大质量星系，其镁增强程度是当今同等质量星系的两倍。该星系的元素丰度模式与仅由核心坍缩超新星增丰以及 0.1-0.5 Gyr 的恒星形成时标一致——这些特征类似于银河系中的族 II 恒星。以其 600-3000 Msol/yr 的平均过去恒星形成率，该星系曾是宇宙中最活跃的恒星形成星系之一。
引用
@article{arxiv.1612.02001,
title = {A massive, quiescent, population II galaxy at a redshift of 2.1},
author = {Mariska Kriek and Charlie Conroy and Pieter G. van Dokkum and Alice E. Shapley and Jieun Choi and Naveen A. Reddy and Brian Siana and Freeke van de Voort and Alison L. Coil and Bahram Mobasher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.02001},
year = {2016}
}
备注
Published in Nature on 8 December 2016 (5 pages, 3 figures)