最古老的旋涡星系：一个具有宁静速度场的26亿年盘
星系天体物理
2017-11-21 v1
摘要
我们报道了对红移z=2.54处引力透镜旋涡星系A1689B11的积分视场光谱(IFS)观测。它是迄今发现的最古老旋涡星系，也是z≳2处第二个动力学确认的旋涡星系。得益于引力透镜，这也是迄今为止在哈勃序列即将浮现的宇宙时刻，对旋涡星系最深、空间分辨率最高(∼400 pc)的IFS观测。在修正7.2±0.8的透镜放大率后，这一原始旋涡盘的内禀恒星形成率为22±2 M⊙ yr⁻¹，恒星质量为10^{9.8±0.3} M⊙，半光半径为r_{1/2}=2.6±0.7 kpc，典型属于z∼2的主序恒星形成(SF)星系。然而，Hα运动学显示出令人惊讶的宁静速度场，具有有序自转(V_c = 200±12 km/s)和均匀的小速度弥散(V_{σ, mean} = 23±4 km/s以及V_{σ, outer-disk} = 15±2 km/s)。低气体速度弥散类似于本地旋涡星系，并与经典密度波理论一致，即旋臂形成于动力学冷且薄的盘中。我们推测A1689B11属于z≳2处标记薄盘形成时期的稀有旋涡星系族。未来JWST观测将极大增加这些稀有星系的样本并揭示旋臂的最早出现。
引用
@article{arxiv.1710.11130,
title = {The most ancient spiral galaxy: a 2.6-Gyr-old disk with a tranquil velocity field},
author = {Tiantian Yuan and Johan Richard and Anshu Gupta and Christoph Federrath and Soniya Sharma and Brent A. Groves and Lisa J. Kewley and Renyue Cen and Yuval Birnboim and David B. Fisher},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.11130},
year = {2017}
}
备注
18 pages, 13 figures, 1 table; accepted for publication in ApJ