冷尘埃与低 [OIII]/[CII] 比值:红移 7 处的演化恒星形成星族

我们展示了再电离时代亮发射线巡天(REBELS)中三个大质量($M_\star \approx 10^{10}\,M_\odot$)、此前在 [CII]$158\,\mu$m 及 underlying 尘埃连续谱发射中被探测到的 $z\approx7$ 星系的新 ALMA Band 8(静止系 $90\,\mu$m)观测。我们在 Band 8 中探测到两个目标(REBELS-25 和 REBELS-38)的尘埃连续谱发射,而 REBELS-12 未被探测到。通过修正黑体拟合,在光学薄发射且 $\beta = 2.0$ 的基准模型下,我们确定了两个双波段探测目标的冷尘埃温度($T_\mathrm{dust} \approx 30 - 35\,$K)。它们的尘埃温度低于文献中大多数 $z\sim7$ 星系,因此尘埃质量更高($M_\mathrm{dust} \approx 10^{8}\,M_\odot$)。尽管如此,这些大尘埃质量仍与早期宇宙尘埃产生模型的预测一致。此外,我们在 REBELS-12 和 REBELS-25 中瞄准并探测到 [OIII]$88\,\mu$m 发射,发现 $L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]}$ 比值约为 1,低于迄今已知 $z\gtrsim6$ 星族中观测到的 $L_\mathrm{[OIII]} / L_\mathrm{[CII]} \gtrsim 2 - 10$。我们认为较低线比值源于由目标较弱星暴性质导致的相对更弱的电离辐射场。这种低星暴性支持了 REBELS-25 和 REBELS-38 的冷尘埃温度以及低于平均的 $\mathrm{[OIII]}\lambda\lambda4959,5007 + \mathrm{H}\beta$ 等效宽度,相较于已知高红移星族。总体而言,这提供了在 $z\approx7$ 处存在一个大质量、富尘埃星系星族的证据,该星族此前经历过剧烈恒星形成,但目前以稳定而非星暴的方式形成恒星。