z>4 处星际介质化学富集的迅速攀升

氟是核天体物理和恒星天体物理中最有趣的元素之一。氟丰度于 1992 年首次在太阳以外的恒星中被测量，随后在少数几颗可能形成于早期宇宙的贫金属星中被测量。氟的主要产生场所尚存争议，包括渐近巨星支 (AGB) 恒星、核坍缩超新星中的 $\nu$-过程以及沃尔夫-拉叶 (WR) 恒星。由于前身星质量和寿命的差异，氟的高红移观测有助于限制大质量星系中氟的产生机制。在此，我们报告了在红移 z=4.4 的一处受引力透镜效应影响的富尘埃恒星形成星系中，通过吸收线探测到 HF (S/N = 8)，其 $N_{\rm HF}$/$N_{\rm{H_2}}$ 高达 $\sim2\times10^{-9}$，表明该高红移星系内的化学富集经历了非常迅速的攀升。在 z=4.4 时，几倍太阳质量的 AGB 恒星极不可能主导这一富集过程。相反，我们表明需要 WR 恒星才能产生此时观测到的氟丰度，而其他产生机制在稍后时期才变得重要。因此，这些观测为了解在年轻大质量星系中伴随快速恒星质量组装驱动化学富集“攀升”阶段的潜在过程提供了深刻见解。