借助 JWST NIRCam 揭示 z 约 10 处的宇宙宝石弧
摘要
我们呈现了最新 JWST NIRCam 成像观测的结果，针对 SPT0615-JD（也称为宇宙宝石弧）进行观测，该弧被引力透镜ing galaxy cluster SPT-CL J0615-5746 所透镜ing。该长度为 5 弧秒的弧是已知最强透镜ing 的 z>10 星系。它穿过透镜ing 临界曲线，显示出五个半径约为 1 pc 或更小的星团。我们测量该弧的 F200W 为 24.5 AB 星等，由两个镜像图像组成，每个镜像图像为 25.3 AB 星等，平均透镜ing 放大系数为 μ ≈ 60^{+17}_{-8}（脱透镜ing后为 29.7 AB 星等，M_{UV} = -17.8）。该星系拥有极强的 Lyman 破断 F115W-F200W >3.2 星等（2σ 置信下限），在所有更蓝色的滤镜中均未被探测到（< 2σ），且在破断之后的连续光谱呈现非常蓝的斜率（β = -2.7 ± 0.1）。这导致其光度红移 z_{phot} = 10.2 ± 0.2（95% 置信区间），且在 z<9.8 的地方几乎没有显著的可能性。基于对总光度的 SED 拟合，我们估计其固有恒星质量为 M_* ~ 2.4 - 5.6 × 10^7 M_⊙，年轻的质量加权年龄为 ~21 - 79 Myr， dust 含量极低（A_V < 0.15），且金属量极低（≲ 1% Z_⊙）。我们识别出一个较弱的第三个镜像图像候选对象位于预测位置约 2.2 弧秒内，透镜ing 后为 AB 星等 28.4，放大系数约为 μ ~ 2，这表明该透镜ing弧可能仅显示约 60% 的星系。SPT0615-JD 是研究距离大爆炸仅 460 万年后星团观察的独特实验室。
引用
@article{arxiv.2404.10770,
title = {Unveiling the Cosmic Gems Arc at $z\sim10$ with JWST NIRCam},
author = {Larry D. Bradley and Angela Adamo and Eros Vanzella and Keren Sharon and Gabriel Brammer and Dan Coe and Jose M. Diego and Vasily Kokorev and Guillaume Mahler and Masamune Oguri and Abdurro'uf and Rachana Bhatawdekar and Lise Christensen and Seiji Fujimoto and Takuya Hashimoto and Tiger Y. -Y Hsiao and Akio K. Inoue and Yolanda Jiménez-Teja and Matteo Messa and Colin Norman and Massimo Ricotti and Yoichi Tamura and Rogier A. Windhorst and Xinfeng Xu and Adi Zitrin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10770},
year = {2025}
}
备注
22 pages, 8 figures, 4 tables, accepted by ApJ