COOL-LAMPS I. 红移 5.04 处一个极其明亮的透镜星系

我们报告发现 COOL J1241+2219，一个红移 $z$=5.043$\pm$0.002、观测星等 $z_{AB}=20.47$ 的强透镜星系，由红移 $z$=1.001$\pm$0.001 的中等质量星系团透镜放大。COOL J1241+2219 是 currently 已知在 $z$ $\gtrsim$ 5 光学与近红外波段最亮的透镜星系；它比此前的记录保持透镜星系亮约 5 倍，比这些红移处已知最亮的非透镜星系亮数个星等。它作为 COOL-LAMPS 的一部分被发现，该合作项目旨在近期公开光学成像数据中寻找强透镜系统。我们利用地基 $griz$JH 成像与光学光谱，刻画了该透镜星系及透镜星系团的中心星系。我们给出了基于模型的星等，并通过恒星族合成建模推导出恒星质量、尘埃含量、金属丰度和恒星形成率。我们基于地基成像的透镜质量建模意味着中位源放大率约 $\sim$30，这使恒星质量与恒星形成率（在最年轻年龄 bin，最接近观测历元）分别为 logM$_{*}$ = $10.11^{+0.21}_{-0.26}$ 与 SFR = $27^{+13}_{-9}$ M$_{\odot}$/yr。我们约束出 COOL J1241+2219 的恒星形成历史，与跨越约 1 Gyr 宇宙时标的恒定恒星形成一致，并将该星系置于恒星形成主序的高质量端。COOL J1241+2219 比这些红移处具有特征 UV 光度的星系亮 2-4 倍。UV 连续谱斜率 $\beta$= -2.2$\pm$0.2 将该星系置于 $z$=5 处观测星系分布的蓝侧，尽管缺乏 Ly$\alpha$ 发射表明存在足以抑制此发射的尘埃。