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论低质量星系 Eridanus II 中的再电离时期球状星团

星系天体物理 2023-05-17 v1

摘要

利用来自深场存档哈勃空间望远镜成像的色星等图,我们自洽地测量了 Eridanus II (Eri II) 的恒星形成历史——已知宿主球状星团 (GC) 的最低质量星系 (M(z=0)105MM_{\star}(z=0) \sim 10^5 M_{\odot}),以及其 GC 的年龄、质量和金属丰度。该 GC (13.2±0.4\sim13.2\pm0.4 Gyr, \langle[Fe/H]=2.75±0.2\rangle = -2.75\pm0.2 dex) 与场星 (平均年龄 13.5±0.3\sim13.5\pm0.3 Gyr, \langle[Fe/H]=2.6±0.15\rangle = -2.6\pm0.15 dex) 具有相似的年龄和金属丰度。二者皆为再电离时期的遗迹,形成于宇宙恒星与 GC 形成峰值 (z24z\sim2-4) 之前。Eri II 的古老恒星形成性质并不极端,看似与 z=0z=0 矮星系相似。我们发现该 GC 诞生时质量不超过今天的 4 倍,且诞生时约为星系恒星质量的 \sim10%。在形成时,我们估计 Eri II 及其 GC 的祖星系具有 MUV7M_{\rm UV} \sim -712-12,使其成为早期宇宙中最常见的星系类型之一,尽管若无引力透镜它比直接探测极限更暗。对邻近低质量星系中 GC 的考古学研究,可能是约束此类低质量系统中 GC 形成的唯一途径。我们讨论了考古学与高红移星团形成研究比较中的优势与局限,包括源于哈勃张力、给年龄与红移间映射引入不确定性的挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.11348,
  title  = {On the Reionization-Era Globular Cluster in Low-Mass Galaxy Eridanus II},
  author = {Daniel R. Weisz and Alessandro Savino and Andrew E. Dolphin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11348},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 3 Figures, 1 Table. Accepted for publication in ApJ