高红移星系中的反馈与动力学质量：高分辨率 NIRSpec 光谱的到来

恒星反馈是星系质子循环中的关键步骤，但在宇宙午后（Cosmic Noon）之外仍未受到约束。我们研究了16个亚$L^{\star}$星形成星系的离子化气体运动学、动力学质量和气体流动特性，这些星系位于$4\leq z\leq7.6$的高红移阶段，利用高分辨率的JWST/NIRSpec观测数据。发射线被分辨率解析，其速度离散度（$\sigma_{\rm gas}{\rm~(km~s^{-1})}\simeq38-96$）与更大质量的星系在宇宙午后相当。根据$\sigma_{\rm gas}$和星系尺度（$r_e=400-960~$pc），我们估算出动力学质量为$\log M_{\rm dyn}/M_{\odot}=9.25-10.25$。恒星质量与动力学质量之比较低（$\log M_{\star}/M_{\rm dyn}\in[-0.5,-2]$），且随着比面积星形成率（$\Sigma_{\rm SFR}$）的增加而下降。我们假设星形成定律，但气体质量并未平衡质子到动力学质量的比率，这需要降低星形成效率。我们发现5个星系中存在离子化外流，依据需要更宽的分量来再现发射线翼。我们仅观察到来自最近星形成爆发的星系（${\rm SFR_{10}/SFR_{100}\geq1}$）的外流，这些星系具有升高的$\Sigma_{\rm SFR}$和较低的$M_{\star}/M_{\rm dyn}$。这将高气体面积密度与增加的外流发生率和较低的$M_{\star}/M_{\rm dyn}$联系起来。对于这些高红移星系，外流速度适中（$v_{\rm flow}{\rm~(km~s^{-1})}=150-250$），质量外流率（$\dot{M}_{\rm flow}/{\rm M_{\odot} yr^{-1}}=0.2-5$），表明它们在移除质子方面比相似质量的低红移星系更有效，其质量加载因子为$\dot{M}_{\rm flow}/{\rm SFR}=0.04-0.4$。就给定的动力学质量而言，外流速度超过逃逸速度，这意味着它们最终可能丰富周围星系介质（Circumgalactic Medium）。