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JWST 光谱初探:$z \sim 8$ 星系类似本地对应体

星系天体物理 2022-09-21 v3

摘要

JWST 早期释放观测计划近期在透镜星团 SMACS J0723.3-7327 场中拍摄了深场图像与近红外光谱。其中获得了两个红移 z=7.7z=7.7 星系和一个 z=8.5z=8.5 星系的 NIRSpec 光谱,首次揭示了再电离时期星系的静止帧光学发射线光谱,包括重要的 [OIII]4363 极线(见 JWST PR 2022-035)的探测。我们分析了这些星系的发射线性质,发现它们具有高激发(由高 [OIII]/[OII]、[NeIII]/[OII] 比值指示)、强 [OIII]4363/Hγ\gamma、高等效宽度,以及其他典型的低金属丰度恒星形成星系特征。利用直接法,我们确定两个 z=7.7z=7.7 星系的氧丰度为 12+log(O/H)=7.912+\log(O/H)=7.9,并利用不同强线法确定 z=8.5z=8.5 星系的金属丰度更低,为 12+log(O/H)7.47.512+\log(O/H)\approx 7.4-7.5。更精确的金属丰度测定需要更好的数据。通过 SED 拟合估计恒星质量,我们发现这三个星系接近或低于 z2z \sim 2 质量-金属丰度关系。总体而言,这些 z8z \sim 8 的首批星系光谱显示,再电离时期星系的发射线性质与此前 SDSS 研究过的相对罕见的本地对应体高度相似。显然,JWST 的首批观测已展现出光谱学揭示早期宇宙星系性质的惊人威力。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.10034,
  title  = {First look with JWST spectroscopy: $z \sim 8$ galaxies resemble local analogues},
  author = {D. Schaerer and R. Marques-Chaves and L. Barrufet and P. Oesch and Y. I. Izotov and R. Naidu and N. G. Guseva and G. Brammer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.10034},
  year   = {2022}
}

备注

6 pages, 6 Figures. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics Letters