在 $z = 5-6$ 早期恒星形成星系中证认出的快速外流

我们给出了 $z=$5-6 处七个恒星形成星系中外流的流速，其恒星质量为 $M_* \sim10^{10.1}\ \rm{M_\odot}$。尽管观测上确定外流速度颇具挑战，我们利用 ALMA [CII]158 $\mu$m 发射线测定系统速度，并结合迄今可用的具金属吸收线的深度 Keck 光谱获取速度轮廓，从而克服此困难。我们以 [CII] 系统速度构建了 $z=$5-6 星系的 Keck 合成光谱，并对合成谱中的 SiII1260、CII1335 及 SiIV1394,1403 吸收线拟合外流线轮廓。我们测得最大（90%）与中心外流速度平均值分别为 v_\rm{max}=700^{+180}_{-110}\ \rm{km\ s^{-1}} 与 v_\rm{out}= 400^{+100}_{-150}\ \rm{km\ s^{-1}}，且由低至高能级吸收线所得外流速度间无显著差异。对于 $M_* \sim10^{10.1}\ \rm{M_\odot}$，我们发现 $z=$5-6 星系的 v_\rm{max} 值比 $z\sim0$ 星系高 3 倍，且与 $z\sim2$ 星系相当。由恒星质量与丰度匹配结果估算晕圆周速度 v_\rm{cir}，我们探究了 v_\rm{max}-v_\rm{cir} 关系。有趣的是，$M_*=10^{10.0-10.8}\ \rm{M_\odot}$ 星系的 v_\rm{max} 在 $z=$0-6 范围内与 v_\rm{cir} 和/或星系恒星形成率呈现明显正相关，散射仅 $\simeq \pm 0.1$ dex，与理论预言吻合良好。该正相关表明外流速度与晕圆周速度存在物理关联，且固定 $M_*$ 下 v_\rm{max} 的红移演化可由 v_\rm{cir} 向高红移增大来解释。