利用 JWST/NIRSpec 在 $z=4.28$ 的伽马射线暴宿主星系中首次测量基于吸收与 $T_e$ 的金属丰度
星系天体物理
2025-08-28 v1
摘要
我们利用在红移 的 GRB 050505 宿主星系的 JWST/NIRSpec 光谱中探测到的温度敏感 [OIII]4363 极光线，首次给出了同时具有吸收线测量和基于电子温度（）金属丰度的伽马射线暴（GRB）宿主星系。我们发现，由 GRB 余辉吸收线推导出的冷星际气体金属丰度 12 + log(O/H)，与 GRB 宿主星系温气体中基于温度的发射线金属丰度合理一致，后者在两种常用指示器下的值分别为 12 + log(O/H) = 7.800.19 和 7.960.21。当使用适用于高红移星系且对电离参数敏感的强发射线诊断方法时，我们发现强发射线金属丰度与其他两种方法之间具有良好的一致性。我们的结果表明，对于 GRB 050505 的宿主星系，沿 GRB 视线方向的温冷星际介质（ISM）之间的混合是高效的，且 GRB 余辉吸收线可以作为星系金属丰度的可靠示踪剂。若能得到大样本的证实，这表明通过 GRB 余辉光谱确定的金属丰度可用于追踪直至最早宇宙时期的宇宙化学演化，以及对于发射线光谱而言过于暗淡的星系，即使对 JWST 也是如此。
引用
@article{arxiv.2506.08114,
title = {First joint absorption and T$_e$-based metallicity measured in a GRB host galaxy at $z=4.28$ using JWST/NIRSpec},
author = {Anne Inkenhaag and Patricia Schady and Phil Wiseman and Robert M. Yates and Maryam Arabsalmani and Lise Christensen and Valerio D'Elia and Massimiliano De Pasquale and Rubén García-Benito and Dieter H. Hartmann and Páll Jakobsson and Tanmoy Laskar and Andrew J. Levan and Giovanna Pugliese and Andrea Rossi and Ruben Salvaterra and Sandra Savaglio and Boris Sbarufatti and Rhaana L. C. Starling and Nial Tanvir and Berk Topçu and Susanna D. Vergani and Klaas Wiersema},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.08114},
year = {2025}
}
备注
Revised version (minor revisions) submitted to MNRAS