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系统搜索 z~5-7 区间静止星系

星系天体物理 2026-01-21 v2

摘要

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了在 z>5z>5 区间的一批静止星系,这些星系最近停止了星际形成,表现为弱的发射线和显著的巴尔本 breaks。迄今为止,仅有四个在 z>5z>5 区间报告的静止星系,其中三个星质量较低,M<109MM_*<10^9M_\odot(称为小型抑制星系),以及一个拥有 M=1010.2MM_*=10^{10.2}M_\odot 的巨型静止星系;在中间星质量区间尚未报告此类星系。本文系统搜索 5<z<7.45<z<7.4 区间的静止星系,要求其在观测时刻至少 10 Myr 前停止星际形成。为此,我们利用 DAWN JWST Archive (DJA) 中所有公开的 NIRSpec 棱柱数据,筛选出 Hα\alpha 等效宽度 (EW0<50EW_{0}<50\AA) 较小且巴尔本 breaks 较强 (Fν,4200/Fν,3500>1.4F_{\nu,4200}/F_{\nu,3500}>1.4) 的星系。我们发现 14 个静止星系,其星质量范围为 107.61010.510^{7.6}-10^{10.5},从而揭示了中间星质量天文物。就其本身而言,这 14 个源位于星际形成主序列下约 1 个数量级。它们的星际形成历史表明,星际形成在观测时刻之前 10-25 Myr 停止,这与模型中内部调节性脉冲驱动的“呼吸”式星际形成时间尺度相当。我们的结果表明,DJA 中约有 1%\sim1\% 的星系处于其星际形成历史的静止阶段,且跨越广泛的星质量范围。这些星系可仅凭 NIRSpec 棱柱数据中的光谱特征进行经验性筛选。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.22540,
  title  = {A systematic search for dormant galaxies at z~5-7 from the JWST NIRSpec archive},
  author = {Alba Covelo-Paz and Corentin Meuwly and Pascal A. Oesch and Callum Witten and Andrea Weibel and Cristian Carvajal-Bohorquez and Laure Ciesla and Emma Giovinazzo and Gabriel Brammer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22540},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted in A&A