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z = 4 和 7 处两例近期猝灭星系中的气体外流

星系天体物理 2025-07-23 v3 宇宙学与河外天体物理

摘要

外流是星系重子循环的关键要素,其性质为我们的星系恒星形成猝灭模型提供了基本检验。在此,我们报告了在 JWST/NIRSpec 观测到的两例近期猝灭的大质量(M1010.2MM_\star\sim10^{10.2}M_\odot)星系 z=4.106 (NS_274) 和 z=7.276 (RUBIES-UDS-QG-z7) 中探测到外流气体的结果。这些外流由蓝移的 MgII 吸收线追踪,对于 z=4.1 系统,还由 FeII 和 NaI 特征追踪。这两个源的光谱与本地星暴后星系相似,显示出深的 Balmer 特征,并且在 10 Myr 时间尺度上由于缺乏明亮发射线而表明恒星形成极少,这也暗示不存在强且辐射高效的 AGN。这些星系的 SFH 与恒星形成的急剧猝灭一致,后者在 100 Myr 时间尺度内以平均 15M\sim15\,M_\odot/yr 的速率持续进行。对 NS_274 的专门毫米波观测将其尘埃遮蔽的 SFR 限制在 <12M<12\,M_\odot/yr。在简单的几何假设下,我们分别推导出 z=4.1 和 z=7.3 系统的质量负载因子 1\lesssim1>10>10,且外流携带的能量也类似地存在差异。超新星反馈可以解释 NS_274 外流的质量和能量。然而,低质量负载因子和平均气体速度表明,观测到的外流可能不是其猝灭背后的主要因素。与 SF 相关的过程似乎不足以解释 RUBIES-UDS-QG-z7 极端的质量外流率,这将需要额外的喷射机制,例如未探测到的 AGN。最后,单位 MM_\star、SFR 或其表面积的平均外流速度与较低红移的星暴后星系一致,表明在快速猝灭星系中,外流可能在宇宙时间内相似地发生。[节略]

关键词

引用

@article{arxiv.2503.01990,
  title  = {Gas outflows in two recently quenched galaxies at z = 4 and 7},
  author = {F. Valentino and K. E. Heintz and G. Brammer and K. Ito and V. Kokorev and K. E. Whitaker and A. Gallazzi and A. de Graaff and A. Weibel and B. L. Frye and P. S. Kamieneski and S. Jin and D. Ceverino and A. Faisst and M. Farcy and S. Fujimoto and S. Gillman and R. Gottumukkala and M. Hamadouche and K. C. Harrington and M. Hirschmann and C. K. Jespersen and T. Kakimoto and M. Kubo and C. d. P. Lagos and M. Lee and G. E. Magdis and A. W. S. Man and M. Onodera and F. Rizzo and R. Shimakawa and D. J. Setton and M. Tanaka and S. Toft and P. -F. Wu and P. Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.01990},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 7 figures + Appendix. Accepted in A&A on May 19, 2025. Data available at the links in the paper