中文

最初十亿年中的Kormendy关系:来自JWST的证据

星系天体物理 2026-04-02 v1

摘要

星系标度关系编码了星系结构、动力学和质量组装历史的关键信息,为星系形成模型和星系组装的起始提供了约束。虽然这些关系在中等红移处已有很好的表征,但它们在宇宙历史最初十亿年期间的存在在很大程度上仍因观测限制而未被约束。在本工作中,我们利用JWST公开深度成像的GOODS、CEERS、PRIMER-UDS和PRIMER-COSMOS场中的静止系B波段结构参数,研究了 z6z\ge6 处球状系统的Kormendy关系(KR)。我们发现这些时期的球状星系已经占据平均有效表面亮度(μe\langle\mu_{\rm e}\rangle)和有效半径(ReR_{\rm e})平面上的明确定位轨迹,表明当宇宙年龄不到十亿年时KR已经就位。最佳拟合关系的斜率为 β=4.250.39+0.40\beta=4.25^{+0.40}_{-0.39},零点为 α=15.890.17+0.17\alpha=15.89^{+0.17}_{-0.17},表明该关系比本地关系更陡,且有效表面亮度系统性地更高。这种陡峭性反映了这些系统的紧凑尺寸和高中心恒星质量密度,与高气体分数环境中快速、耗散的组装一致,可能由高效的气体流入和富气体并合驱动。其中一些星系在相似红移处嵌入的致密核球进一步支持了核球和球状体具有共同形成路径的观点。总的来说,这些发现表明首批球状系统主要通过耗散模式组装,这可能演化为后期宇宙纪元观测到的致密静止星系。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.00104,
  title  = {The Kormendy Relation in the First Billion Years: Evidence from $JWST$},
  author = {Anshuman Borgohain and Kanak Saha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.00104},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 2 figures, submitted to The Astrophysical Journal Letters