是否存在异常寒冷的星暴星系？一个案例研究

作为早期宇宙中 OH$^+$ 更大规模研究的一部分，我们利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列紧凑阵列 (ALMA/ACA)，报告了对四个毫米波选定的透镜星暴星系 SPT 2354-58、0150-59、0314-44 和 0452-50 的 CO($J$=9$\to$8) 和 OH$^+$($N$=1$\to$0) 观测结果。在本工作中，我们利用这些观测主要用于光谱红移测量。除 SPT 0452-50 外，我们确认了先前报道的最可能红移，并发现大质量星暴具有典型的 CO 和 OH$^+$ 性质。对于 SPT 0452-50，我们排除了先前报道的 $z$=2.0105 值，基于 [OI]、[CII]、H$_2$O 和 CO 发射线并结合辅助 ALMA 数据，测得其确定红移为 $z$=5.0160。此前，SPT 0452-50 在尘埃温度、远红外光度与红移的关系中被视为离群值，这可能暗示其是一个尘埃温度仅为 $T_{\rm dust}$=(21$\pm$2) K 的异常寒冷星暴。相反，我们的新测量表明它属于 $z$$>$5 的高光度大质量尘埃星暴群体，且具有该群体内相当典型的性质。我们得出修正后的尘埃温度为 $T_{\rm dust}$=(76.2$\pm$2.5) K，更新后的透镜校正远红外光度 (42.5-122.5 $\mu$m) 为 (2.35$^{+0.09}_{-0.08}$)$\times$10$^{13}$ $L_\odot$，即比先前报道高出约一个数量级。因此，我们没有发现早期宇宙中存在先前选择技术所遗漏的异常寒冷星暴星系的证据。