大质量星系形成得早且灰：来自 CAPERS 的 $\mathbf{z>3.5}$ 处恒星组装与尘埃消光
星系天体物理
2026-05-15 v1
摘要
宇宙最初几十亿年中大质量星系的恒星质量组装仍然是星系形成中的一个核心挑战。在 处观测到的 星系，必须在剧烈气体吸积、反馈和尘埃产生的条件下快速增长。在观测上，由于宽带测光固有的简并性，它们的恒星形成历史（SFHs）一直受到很差的限制。JWST 的出现使得在高红移处直接进行光谱观测以获取详细的连续谱形状和静止系光学诊断成为可能，为重建大质量早期星系的形成时标提供了关键机遇。在此，我们利用 JWST/NIRSpec 棱镜光谱（来自 CANDELS-Area Prism Epoch of Reionization Survey, CAPERS）的联合光谱光度 SED 拟合来研究大质量星系。我们的样本包含 148 个在 处经测光选取且 log 的星系。我们发现，最大质量的星系（log ）优先表现出浅的、灰色的尘埃消光曲线，这与较高的尘埃光深和较大的尘埃颗粒尺寸相一致。我们还发现，星系形成其 25% 恒星质量的时间存在显著的多样性。虽然形成时标趋于收敛至较晚的宇宙时间，但在观测历元具有较低 sSFR（）的星系，其形成时间显著早于具有较高 sSFR 的系统。在整个质量范围内，推断出的组装时间系统性地早于模型预测，表明早期增长比目前理论所描述的更为迅速。这些结果强调了光谱限制以及灵活的 SFH 和尘埃模型在重建高红移大质量星系形成历史中的重要性。
引用
@article{arxiv.2605.13966,
title = {Massive Galaxies Form Early and Gray: Stellar Assembly and Dust Attenuation at $\mathbf{z>3.5}$ from CAPERS},
author = {Katherine Chworowsky and Steven L. Finkelstein and Anthony J. Taylor and Alexa M. Morales and Mark Dickinson and L. Y. Aaron Yung and Pablo Arrabal Haro and Bren E. Backhaus and Davide Bevacqua and Óscar Chávez Ortiz and Adam C. Carnall and Callum T. Donnan and Mauro Giavalisco and Michaela Hirschmann and Kartheik G. Iyer and Anton M. Koekemoer and Rebecca L. Larson and Ray A. Lucas and Jed McKinney and Derek J. McLeod and Casey Papovich and Pablo G. Pérez-González and Lu Shen and Rachel S. Somerville and Laura Sommovigo and Thomas M. Stanton and Xin Wang and Stephen M. Wilkins and Jorge A. Zavala and the CAPERS Collaboration},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13966},
year = {2026}
}
备注
24 pages, 11 figures, submitted to ApJL