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MSA-3D: 利用 JWST/NIRSpec 狭缝步进光谱在 $z\sim1$ 处测量星系金属丰度梯度

星系天体物理 2025-01-14 v3

摘要

气体相位金属丰度的径向梯度是研究恒星形成星系化学和结构演化的有力探针,与早期宇宙中的盘形成和气体动力学密切相关。我们展示了来自 \msasd 巡天的 25 个在 0.5z1.70.5 \lesssim z \lesssim 1.7 范围内的星系的样本的空间分辨化学和动力学性质。这些创新性的观测以接近 JWST 衍射极限的空间分辨率和 R2700R\simeq2700 的高光谱分辨率提供了星系的三维光谱。我们星系样本中测得的金属丰度梯度范围从 -0.03 到 0.02 dex kpc1^{-1}。大多数星系表现出负的或平的径向梯度,表明星系外围金属丰度较低或整个星系金属丰度均匀。我们确认了在 z1z\sim1 处恒星质量与金属丰度梯度之间存在紧密关系,其内在弥散仅为 0.02 dex kpc1^{-1}。我们的结果表明,随着恒星质量的增加,金属丰度梯度变得越来越负,这可能是因为质量更大的星系往往更“盘状”。这一关系与具有强恒星反馈的宇宙学流体动力学 zoom-in 模拟的预测一致。这项工作展示了利用 JWST NIRSpec 的狭缝步进模式的多路复用能力,以高空间和光谱分辨率绘制高红移星系的大样本化学和动力学图。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.01616,
  title  = {MSA-3D: Metallicity Gradients in Galaxies at $z\sim1$ with JWST/NIRSpec Slit-stepping Spectroscopy},
  author = {Mengting Ju and Xin Wang and Tucker Jones and Ivana Barišić and Themiya Nanayakkara and Kevin Bundy and Claude-André Faucher-Giguère and Shuai Feng and Karl Glazebrook and Alaina Henry and Matthew A. Malkan and Danail Obreschkow and Namrata Roy and Ryan L. Sanders and Xunda Sun and Tommaso Treu and Qianqiao Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.01616},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 6 figures, 1 table; Accepted for publication in ApJL,