具有巴尔末跳跃的'小红点'的小尺寸和高隐含密度可在无活动星系核的情况下解释其宽发射线

早期JWST研究发现了一个在红移 $z\gtrsim7$ 处存在的质量大、致密的星系表观群体。最近，其中三个星系被证明具有显著的巴尔末跳跃，表明其在 $\lambda_{\rm rest} \sim 3500$ $\mathrm{\AA}$ 处的光由一个相对年老的（$\sim$200 Myr）恒星群体主导。这三个星系也都具有宽H$\beta$发射线，宽度 $\sigma > 1000 \,\mathrm{km\,s}^{-1}$，这是此类'小红点'的共同特征。通过对NIRCam图像中F200W波段的Sersic轮廓拟合，我们发现这些星系的恒星光极其致密：星系的半光半径为 $r_{\rm e}\sim 100$ pc，处于近邻宇宙中超致密矮星系的范畴。其质量是不确定的，因为它们依赖于活动星系核对 $\lambda_{\rm rest}>5000$ $\mathrm{\AA}$ 处流量的可能贡献。如果活动星系核的贡献在巴尔末跳跃区域之外较低，则质量为 $M_* \sim 10^{10}-10^{11}\,M_{\odot}$，中心密度比其他已知星系群体高出一个数量级。有趣地，暗示的速度弥散 $\sim$1500 km s$^{-1}$与测量的H$\beta$线宽非常吻合。我们提出，'小红点'中的一些宽发射线并非由活动星系核引起，而仅仅反映了星系的运动学，并推测这些星系是在中心密度远高于后期阶段的短暂时期被观测到的。然而，我们强调，由活动星系核引起宽H$\beta$线的经典解释仍然有效。