红移$z=4$处一个超红超质量星系团核的浮现

近期对大质量星系团演化的模拟与观测预言，大部分恒星质量在$z=2$前、星系团维里化之前于团成员内完成累积。$z>3$时富含尘埃恒星形成星系（DSFGs）的原星系团，是$z\sim0$这些大质量星系团的 favored 候选前身。我们在此展示首项研究，分析一个经光谱确认、富含DSFGs的$z=4.002$原星系团核——遥远红核（DRC）中的恒星发射以及冷尘埃与气体连续谱发射。我们结合新的HST和Spitzer数据以及已有的Gemini、Herschel和ALMA观测，推导单个星系层面的性质，并与同期的场星系及其他原星系团星系比较。所有原星系团成员均为大质量（$>10^{10}$ M$_\odot$），但相较于同期场星系对应体并未显著更重。在不确定度范围内，它们与恒星形成—恒星质量主序关系及恒星形成效率平面上的星系几乎无法区分。假设未来无大量新鲜气体涌入，我们估计这些气态DSFGs将在$\sim300$ Myr内耗尽气体储库，到$z\sim3$时成为主导星系团核的大质量宁静椭圆星系。采用多种方法，我们推导出$z=4$时总晕质量约$10^{14}$ M$_\odot$，并估计DRC到$z=0$时将演化为质量$\gtrsim10^{15}$ M$_\odot$的超质量星系团核。