揭示第一代恒星富集环境的化学诊断方法

揭示第一代（Pop III）恒星的化学指纹对于间接研究其性质并探测其大质量本质至关重要。特别是，极高质量的 Pop III 恒星作为高能对不稳定性超新星（PISNe）爆发，使其化学产物逃逸到星系周围的弥漫介质中，从而开启了在遥远气体云中观测其指纹的可能性。最近，利用 JWST 观测到了三个红移 $z > 6.3$ 的吸收体，其丰度与 PISNe 富集一致。在这封信中，我们提出了新的化学诊断方法，以揭示主要印有 PISNe 印记的环境。此外，我们通过分析这两个系统公开的可用高分辨率 X-Shooter 光谱，修订了 JWST 的低分辨率测量结果。我们的结果将这些吸收体的化学丰度与文献中的结果相协调，发现它们与主要由正常 Pop II 超新星富集（金属占比 $> 50\%$）的情况一致。我们展示了新诊断方法在隔离仅由 PISNe 富集的环境与主要受其他 Pop III 和 Pop II 超新星污染的环境方面的能力。然而，当包含随后来自 Pop II 超新星的富集时，我们发现 PISNe 主导环境的丰度与其他 Pop III 和 Pop II 超新星主要富集的环境部分重叠。我们将这些区域称为混淆区。尽管如此，奇偶丰度比 [Mg,Si/Al] 在精确定位 PISNe 主导环境方面极为有效，并使我们首次发现了一个吸收体，其所有六个测量元素均符合 PISNe 与另一颗 Pop III 超新星联合富集的特征。