在 z ~ 7 处发现的大质量尘埃恒星形成星系的星际介质性质

我们报告了迄今为止红移最高的毫米波选源尘埃恒星形成星系 (DSFG) SPT-S J031132-5823.4（以下简称 SPT0311-58）的发现，并限制了其星际介质 (ISM) 的物理条件，其红移为 $z=6.900 \pm 0.002$。SPT0311-58 是通过南极望远镜 (SPT)-SZ 巡天中的 1.4mm 热尘埃连续谱发射发现的。光谱红移是通过 ALMA 3mm 频率扫描确定的，该扫描探测到了 CO(6-5)、CO(7-6) 和 [CI](2-1)，随后通过 ATCA 探测到的 CO(3-2) 和 APEX 探测到的 [CII] 得到了确认。我们通过对尘埃连续谱光度以及 CO 和 [CI] 谱线发射的辐射转移分析，限制了 SPT0311-58 中 ISM 的性质。这使我们能够在不对气体质量标度因子进行特设假设的情况下确定气体含量。SPT0311-58 质量极大，其本征气体质量为 $M_{\rm gas} = 3.3 \pm 1.9 \times10^{11}\,M_{\odot}$。对于处于再电离纪元深处的源而言，其巨大的质量和强烈的恒星形成非常罕见。