JWST/NIRSpec 观测的四个 z > 6.5 类星体视线方向上的金属增丰与演化
摘要
我们呈现了四个高红移类星体的 JWST/NIRSpec R~2700 光谱：VDES J0020-3653 (z = 6.860)、DELS J0411-0907 (z = 6.825)、UHS J0439+1634 (z = 6.519) 和 ULAS J1342+0928 (z = 7.535)。优异的数据质量、50-200 的信噪比，以及 的大光谱覆盖，使我们能在每个类星体光谱中识别 13 至 17 个介入与邻近金属吸收线系统，在 2.42<z<7.48 范围内共探测到 61 个吸收线系统，包括红移最高的介入 OI 1302 和 MgII 系统，分别位于 z=7.37 和 z=7.44。我们研究了再电离时期 z>6 的金属增丰演化，发现：i) 低电离 OI、CII 和 SiII 出现率持续增加；ii) 高电离 CIV 和 SiIV 出现率下降，在 处从以高电离为主转变为以低电离为主；iii) MgII 出现率在所有红移上恒定。观测支持再电离时期（EoR）中星系际介质电离态的改变，而非金属丰度的改变。五个 z>6 吸收系统中 [Si/O] 的丰度比显示出由低质量 Pop III 对不稳定超新星、可能还有 Pop III 极超新星产生的增丰特征。在 Gunn-Peterson 槽中我们探测到 Ly 光子可逃逸的透射尖峰。在 z>5.7 的 22 个吸收系统中，13 个低电离系统中仅一个位于尖峰 2000 km/s 内，而 9 个高电离系统中四个位于尖峰约 2000 km/s 内。这证实负责将重元素输运至环星系介质的天体主要位于高密、中性环境中，而较低密度环境被电离却未被金属污染，于 6-7。[删节]
引用
@article{arxiv.2309.06470,
title = {Metal enrichment and evolution in four z > 6.5 quasar sightlines observed with JWST/NIRSpec},
author = {L. Christensen and P. Jakobsen and C. Willott and S. Arribas and A. Bunker and S. Charlot and R. Maiolino and M. Marshall and M. Perna and H. Übler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.06470},
year = {2023}
}
备注
48 pages including 28 pages of appendices. Accepted for publication in A&A