MSA-3D：以高空间与光谱分辨率解析z~1处的星系

积分场光谱学（IFS）是理解星系在宇宙历史中形成的有力工具。我们介绍了MSA-3D的观测策略和首批结果，这是一个新颖的JWST项目，利用多目标光谱学和狭缝步进策略来产生IFS数据立方体。该项目观测了43个正常恒星形成星系，红移范围为0.5≲z≲1.5，对应现代哈勃序列中螺旋薄盘星系被认为出现的时期，获得了静止系光学星云发射线的kpc尺度图谱，光谱分辨率R≈2700。这里我们描述了比该项目的NIRSpec IFS模式效率高出15倍以上的多路复用狭缝步进方法。作为数据质量的示例，我们呈现了一个z=1.104处单个星系（恒星质量M_*=10^{10.3}~M_⊙，恒星形成率=3~M_⊙ yr⁻¹）的案例研究，该星系具有显著的正面螺旋结构。我们表明该星系展现出旋转支撑的盘，具有中等速度弥散（σ=36^{+5}_{-4}~\kms），负径向金属丰度梯度（−0.020±0.002~dex\,kpc⁻¹），尘埃衰减梯度，以及与恒星连续谱密切匹配的指数恒星形成率密度剖面。这些特性是本地螺旋星系的特征，表明成熟星系在z~1处已经就位。我们还描述了为利用强大的狭缝步进技术而开发的定制数据缩减和原始立方体构建软件流水线。我们的结果证明了JWST狭缝步进研究中等至高红移星系群体的能力，数据质量与当前z~0.1宇宙的巡天相当。