中文

将 JWST 发现的 N/O 增强星系与全球星团:来自化学痕迹的证据

星系天体物理 2025-11-26 v2

摘要

最近的 JWST 观测揭示了在 z>4z>4 处具有升级氮氧比值的星系日益增长的群体。这些“N/O 增强”星系(NOEGs)在亚太阳 O/H 下表现出接近或超越太阳的 N/O 比值,明显偏离局部星系中观察到的 N/O 与 O/H 之间的 established 比例关系。这种丰度异常的起源尚不明确。有趣的是,局部全球星团也表现出异常的轻元素丰度,其起源仍在争论中。本文我们将比较 22 个已知的 NOEGs 在 0z120\lesssim z\lesssim 12 处的化学丰度模式——主要通过 JWST 发现——与局部全球星团中观察到的模式。我们发现 C、N、O、Fe 和 He 的丰度之间存在相似性。相似的丰度模式支持以下情景:全球星团恒星在类似 NOEGs 所描绘的原型星团环境中形成——这些环境进行自我富集。事实上,早期星系中 N/O 的增强似乎仅存在于密集星际环境中,Σ102.5 M pc2\Sigma _{\star}\gtrsim 10^{2.5}~M_\odot~{\rm pc^{-2}},这正如银河系全球星团的祖先所预期的,类似于在强偏转高红移星系中识别到的星团。此外,我们发现 NOEGs 之间 N/O 比值与星质量之间存在tentative 正相关。NOEGs 在高红移处高发生命率的情况,与在星系演化早期阶段以星团为主导的星际形成图景相一致。对高红移星系中不同星际环境的化学丰度进行测量,将对于阐明 NOEGs 与全球星团之间的联系至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.12505,
  title  = {Connecting JWST discovered N/O-enhanced galaxies to globular clusters: Evidence from chemical imprints},
  author = {Xihan Ji and Vasily Belokurov and Roberto Maiolino and Stephanie Monty and Yuki Isobe and Andrey Kravtsov and William McClymont and Hannah Übler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12505},
  year   = {2025}
}

备注

26 pages, 9 figures, accepted for publication in MNRAS