利用JWST研究凤凰星系团中的冷气体与恒星形成

我们利用JWST中红外仪器的中分辨率光谱仪(MIRI/MRS)对凤凰星系团进行了积分场单元观测。本研究聚焦于最亮星系团星系(BCG)中的分子气体、尘埃和恒星形成。我们使用精确的光谱建模，绘制了星系团内部约50 kpc范围内的硅酸盐尘埃、分子气体和多环芳烃(PAHs)的分布图。通过比较观测到的H₂谱线比率与激发模型预测的比率，我们测量了硅酸盐的光学深度。我们提供了总分子气体质量的更新测量值：1.9^{+0.5}_{-0.4} × 10¹⁰ M☉，这与基于CO的估计一致，并给出了CO-to-H₂转换因子α_CO = 0.8 ± 0.2 M☉ pc⁻² (K km s⁻¹)⁻¹的估计值；更新后的恒星质量M_* = 2.6 ± 0.5 × 10¹⁰ M☉；以及平均10 Myr和100 Myr的恒星形成率⟨SFR⟩₁₀ = 1340 ± 100 M☉ yr⁻¹和⟨SFR⟩₁₀₀ = 740 ± 80 M☉ yr⁻¹。H₂发射似乎主要由中心约20 kpc内的激波和恒星形成驱动，这些激波和恒星形成由恒星反馈和活动星系核的射电喷流引发。此外，我们发现，与场星系相比，冷核BCG中由PAH通量估计的恒星形成率下降了近一个数量级，这表明来自星系团内介质的热粒子即使在最中心的几十kpc范围内也在破坏PAH颗粒。