JWST 深度光谱揭示宇宙正午时期广泛存在的快速猝灭现象

年轻宇宙中的大质量宁静星系预期会快速猝灭，但尚不清楚它们是否都在猝灭前经历了星暴，以及何种物理机制驱动了快速猝灭。我们从 Blue Jay 巡天的一个代表性样本中选取了 14 个位于 $z\sim2$ 的大质量宁静星系 ($\log(M_\star/M_\odot) > 10$)。我们通过将光谱能量分布模型拟合到 JWST/NIRSpec $R\sim1000$ 光谱，重建了它们的恒星形成历史。我们发现，根据其恒星形成历史，大质量宁静星系可分为数量大致相等的三类：1) 在早期历元猝灭的相对年老星系；2) 在经历平坦或爆发式形成历史（取决于所采用的先验假设）后，近期快速猝灭的星系；3) 在一次主要星暴后近期快速猝灭的星系。大多数近期猝灭的星系显示出中性气体外流（通过蓝移的 $\rm Na\,I\,D$ 吸收线探测）和电离气体发射，其谱线比与活动星系核 (AGN) 诊断一致。这表明 AGN 活动驱动了多相气体外流，导致快速猝灭。通过追溯整个样本的恒星形成历史，我们预测了 $z=4-6$ 处大质量宁静星系的数密度：$n=(1.5-6.0)\times10^{-5}\,\rm Mpc^{-3}$。我们样本中的两个年老的大质量宁静星系似乎具有极早的形成和猝灭时间 ($z\gtrsim6$)，可能是 $z>3$ 处早期后星暴星系的后续体。这些星系仍显示出中性气体储库和微弱的 H$\alpha$ 发射，这可能是因为导致快速猝灭的喷射性 AGN 反馈随时间减弱了。