GOALS-JWST：基于 JWST 和 ALMA 对 IRAS 20551-4250 中分层分子气体的分辨研究

研究分子气体的内容与分布，提供关键见解，以了解活跃天体核 (AGN) 和星形成反馈如何影响星系演化，因为分子气体是星形成的主要燃料。超亮红外星系 (ULIRGs) 是研究AGN和/或星形成对星际介质影响的理想候选对象，由于其强烈的AGN和星形成活动。我们采用 JWST/MIRI-MRS 和 ALMA 对距离的 ULIRG IRAS20551-4250 ($z=0.0429$) 进行空间分辨的分层分子气体研究。红外中段诊断并未排除 IRAS20551-4250 中存在 AGN 的可能性。[OIII]$\lambda$5007 在 VLT/MUSE 数据中揭示了约 $w_{80}^{\rm [OIII]} \sim 790$ km s$^{-1}$ 和 $\dot{M}_{\rm out}^{\rm[OIII]}<0.01$ M$_{\odot}$ yr$^{-1}$ 的离子化气体外流。任一分子相位均未观察到外流。JWST/MIRI-MRS 数据揭示了位于中心约 $4\times4$ kpc$^{2}$ 区域内的若干温暖 H$_{2}$ 旋转跃迁 (T$\sim500-1400$ K)。激发温度图表明，温暖 H$_{2}$ 主要由来自中心源的紫外辐射加热。基于 CO 的冷分子成分占据分子气体质量的 $>$95%。温暖 H$_{2}$ 图显示出两个潮汐尾巴，速度质心图显示出扰动的、非旋转运动以及整个场视图中的系统梯度，类似于 ALMA CO 基准的冷分子气体，符合晚期合并的特征。综合分析表明，IRAS20551-4250 中分子气体的组成与主机星系持续进行的星形成相符，观察到的离子化气体相位外流似乎不足以将分子气体驱逐或抑制持续的星形成。