红移z=2星系金属丰度梯度的测量：对由内向外组装历史的启示
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v1
摘要
我们展示了强引力透镜z=2.00星系SDSS J120601.69+514227.8（“克隆弧”）的近红外成像光谱。利用凯克2号望远镜上的OSIRIS仪器配合激光导星自适应光学系统，我们在诊断发射线[O III]、Hα和[N II]上实现了0.20角秒半高全宽分辨率的分解光谱。引力透镜放大效应使我们能够以星系源平面约300 pc的物理分辨率，通过Hα发射线绘制速度和恒星形成图。该星系的积分恒星形成率约为50 M☉/年，是这一红移时期典型的研究对象。它由色散主导，速度梯度为±80 km/s，平均色散σ=85 km/s；在2.9 kpc的半光半径内，动力学质量为2.4×10¹⁰ M☉。在整个OSIRIS视场中稳健探测到[N II]发射线，使我们能够以500 pc分辨率追踪气相金属丰度分布。我们发现[N II]/Hα和[O III]/Hα比值均存在强烈的径向梯度，表明金属丰度梯度为-0.27±0.05 dex/kpc，中心金属丰度接近太阳丰度。我们证明该梯度在两个多重像中独立可见。虽然物理梯度比在近邻星系中观测到的陡峭得多，但就那一时期的有效半径而言，梯度是相似的。这表明随后的增长以由内向外的方式发生，内部金属丰度梯度因恒星形成的径向混合和增丰而随时间减弱。
引用
@article{arxiv.1010.1538,
title = {Measurement of a Metallicity Gradient in a z=2 Galaxy: Implications for Inside-Out Assembly Histories},
author = {Tucker Jones and Richard S. Ellis and Eric Jullo and Johan Richard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.1538},
year = {2015}
}
备注
6 pages, 4 figures, accepted by ApJ Letters