JWST的 PEARLS：一颗赤果红矇星系系统中的z=6赤矇星

我们报告了对 z=5.89 赤矇星 NDWFS J1425+3254 的 JWST NIRSpec 积分场光谱观测数据，波段覆盖 0.6-5.3 微米，覆盖其剩余可见光和紫外光，光谱分辨率为 R~100。该赤矇星的黑洞质量为 $M_{\rm{BH}}=(1.4\substack{+3.1\\-1.0})\times10^9 M_\odot$，其 Eddington 亮度比为 $L_{\rm{Bol}}/L_{\rm{Edd}}=0.3\substack{+0.6\\-0.2}$，由其广义 Balmer H$\alpha$ 和 H$\beta$ 线推得。该赤矇星宿主拥有显著的遮蔽星际形成，同时伴随赤矇星驱动的喷流，喷流速度为 $6050\substack{+460\\-630}$ km/s，喷流质量流率为 $1650\substack{+130\\-1230}M_\odot$yr$^{-1}$。这可能是早期宇宙中最极端的喷流之一。数据还揭示，两颗伴星系正在与赤矇星宿主发生碰撞。北东侧的伴星系相对年老且非常致密，其光度加权恒星年龄为 $65\substack{+9\\-4}$ Myr，恒星质量为 $(3.6\substack{+0.6\\-0.3})\times10^{11} M_\odot$，星际形成率 (SFR) 为约15-30 $M_\odot$yr$^{-1}$。一段气体桥梁连接了该伴星系与宿主，确认了它们正在进行相互作用。另一场碰撞发生在赤矇星宿主与位于南方的年轻伴星系之间，后者恒星年龄为 $6.7\pm1.8$ Myr，恒星质量为 $(1.9\pm0.4)\times10^{10} M_\odot$，星际形成率为约40-65 $M_\odot$yr$^{-1}$。该场还有另一颗星系，可能位于前景中 z=1.135，可能对赤矇星进行引力透镜放大，放大系数为 $1<\mu<2$，因此亮度减弱不足 0.75 幅。总体而言，该系统是一场三颗星系的“火车碎片”式碰撞，伴随着星际形成和极端赤矇星活动，很可能是由这些持续的相互作用所触发。