z=2.6 处星暴盘星际介质中的氨

我们报道在红移 z=2.6 处一个引力透镜放大、本征极亮星暴星系中探测到氨的基态转动发射，即正氨 NH$_3$ $(J_K=1_0\rightarrow0_0)$。其积分线轮廓与其他分子与原子发射线一致，这些发射线具有由 5 kpc 直径旋转盘很好模拟的已分辨运动学。这意味着产生 NH$_3$ 发射的气体广泛示踪全局分子气体储库，但可能分布于高密度（$n\gtrsim5\times10^4$ cm$^{-3}$）的团块中。其光度为 $2.8\times10^{6}$ $L_\odot$，NH$_3$ 发射占星系总红外光度的 $2.5\times10^{-7}$，与猎户座 Kleinmann-Low 星云中观测到的比值相当，并与银河系中大质量恒星形成区相符。若 $L_{\rm NH_3}/L_{\rm IR}$ 可作为恒星形成“模式”的代理，则这暗示早期宇宙中极端星暴的恒星形成性质与银河系恒星形成区相似，且很大一部分冷星际介质处于此种状态，很可能由气体主导盘中剧烈的盘不稳定性风暴所驱动。这支持了在恒星质量组装峰期附近所见最极端星系中恒星形成“充满猎户座”的图像。