中文

FRESCO:一个位于 z=5.3 的延展、大质量、快速旋转星系

星系天体物理 2023-10-12 v1

摘要

凭借 JWST 在红外波段的卓越灵敏度和分辨率,测量 z>5z>5 星系的静止光学动力学成为可能。本研究开创了一种通过结合 FRESCO NIRCam 光栅光谱与 JADES 中带成像来测量高复用、无偏样本星系动力学的新方法。在此我们呈现首批 z>5z>5 星系的 JWST 动力学测量之一。我们发现显著的速度梯度,若解释为旋转则给出 Vrot=240±50V_{rot} = 240\pm50km/s,因此我们称该星系为 Twister-z5。其静止帧光学有效半径 re=2.25r_e=2.25kpc,该星系中的高旋转速度并非如早期宇宙可能预期的源于紧致尺寸,而是源于高总质量,log(Mdyn/M)=11.0±0.2{\rm log(M}_{dyn}/{\rm M}_\odot)=11.0\pm0.2。这比有效半径内的恒星质量大约高 4 倍。我们还观测到径向 Hα\alpha 等效宽度轮廓以及由分辨恒星种群建模得到的具体恒星形成率图从中心到 rer_e 中心下压了约 1.5\sim1.5 倍。结合发射线气体与连续谱的形态比较,这种中心受抑的恒星形成与围绕由内向外增长的核球形成的星盘一致。虽然大尺度快速旋转盘在 z~2 常见,但在仅 1Gyr 宇宙时间后存在这样一个盘(首次在电离气体中显示)增添了越来越多证据表明某些星系在宇宙历史中比预期成熟得更早。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.06887,
  title  = {FRESCO: An extended, massive, rapidly rotating galaxy at z=5.3},
  author = {Erica J. Nelson and Gabriel Brammer and Clara Gimenez-Arteaga and Pascal A. Oesch and Hannah Ubler and Anna de Graaff and Jasleen Matharu and Rohan P. Naidu and Alice E. Shapley and Katherine E. Whitaker and Emily Wisnioski and Natascha M. Forster Schreiber and Renske Smit and Pieter van Dokkum and John Chisholm and Ryan Endsley and Abigail I. Hartley and Justus Gibson and Emma Giovinazzo and Garth Illingworth and Ivo Labbe and Michael V. Maseda and Jorryt Matthee and Alba Covelo Paz and Sedona H. Price and Naveen A. Reddy and Irene Shivaei and Andrea Weibel and Stijn Wuyts and Mengyuan Xiao and Stacey Alberts and William M. Baker and Andrew J. Bunker and Alex J. Cameron and Stephane Charlot and Daniel J. Eisenstein and Zhiyuan Ji and Benjamin D. Johnson and Gareth C. Jones and Roberto Maiolino and Brant Robertson and Lester Sandles and Katherine A. Suess and Sandro Tacchella and Christina C. Williams and Joris Witstok},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06887},
  year   = {2023}
}

备注

Fig. 3 shows the main result