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看见还是看不见一个$z\sim13$的星系,这是个问题

星系天体物理 2023-03-22 v2

摘要

确定第一批星系何时形成仍然是现代观测天文学的一个突出目标。理论和当前的恒星种群模型表明,第一批星系至少形成于z=1415z = 14-15。但迄今为止,只有一个红移z>13z > 13的星系(GS-z13-0)得到了光谱确认。最近,星系“HD1”因其潜在的莱曼断裂以及ALMA对[O III] 88 μm的暂定探测,被提出是一个z=13.27z=13.27的星系。本文旨在利用新的ALMA Band 4 DDT观测数据来检验这一假设,这些数据针对的是如果HD1在z13.27z\sim13.27时可能存在的[C II] 158 μm发射线。我们仔细分析了新的ALMA Band 4数据,并重新分析了该源已有的ALMA Band 6数据,以确定所提出的红移。我们在Band 4数据中发现了一个暂定的4σ4\sigma特征,该特征在空间上偏移了1.7角秒,在光谱上相对于先前报告的3.8σ3.8\sigma “[O III] 88 μm”特征偏移了190 km/s。通过各种统计检验,我们证明这些暂定特征完全与两者都是随机噪声特征一致。我们得出结论,我们更可能是在恢复噪声特征,而不是来自z13.27z\sim 13.27源的[O III]和[C II]发射。尽管我们没有发现z13.27z\sim 13.27星系的可信证据,但也不能完全排除这一可能性。对于一个具有低星际气相金属丰度或电离参数和/或高气体密度的z13z\sim 13源,非探测也是可能的。要确定HD1的位置和确切类型,现在可能需要JWST/NIRSpec光谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.03754,
  title  = {To see or not to see a $z\sim13$ galaxy, that is the question},
  author = {Melanie Kaasinen and Joshiwa van Marrewijk and Gergö Popping and Michele Ginolfi and Luca Di Mascolo and Tony Mroczkowski and Alice Concas and Claudia Di Cesare and Meghana Killi and Ivanna Langan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.03754},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by A&A on 16/01/2023, 13 pages, 9 figures,