红移 z=4 处一个由大质量宁静星系组成的原星系团

我们报道在 z=4 处发现一个大质量宁静星系的聚集。该聚集最初是利用 Subaru/XMM-Newton Deep Field 中深场多波段数据的高质量测光红移识别出来的。使用 Keck 上 MOSFIRE 的近红外光谱后续观测确认了一个位于 z=3.99 的大质量（~10^{11} Msun）宁静星系。我们的光谱能量分布（SED）分析表明，该星系在观测时刻约 500 Myr 前经历了一次星暴，随后迅速淬灭。由于其光谱质量足以测量恒星速度弥散，我们推断其动力学质量，并发现其与恒星质量一致。该星系周围在约 1 物理 Mpc 尺度上有 4 个大质量（>10^{10} Msun）宁静星系，基于高精度光谱-测光红移，它们都一致地位于同一红移处。这很可能是一个以宁静星系为主导的（原）星系团，是迄今在 z=4 这样高红移处报道的首个此类天体。有趣的是，它位于 VANDELS 光谱红移所揭示的大尺度结构中。此外，它呈现出红序列，进一步支持这些星系的物理聚集。我们在 Illustris-TNG300 模拟中未发现此类聚集；可能是该团如此罕见，以至于模拟盒子不够大而无法重现它。这些宁静星系的总暗物质晕质量约为 10^{13} Msun，表明它们一旦坍缩在一起将形成一个团组尺度的晕。我们讨论了该发现对淬灭物理学的启示，并以未来展望作结。