在红移为6.7的多星系合并过程中产生的富集气体

《Nature Astronomy》：Extended enriched gas in a multi-galaxy merger at redshift 6.7

星系合并系统JWST的Quintet在红移6.7处被观测到，包含至少5个星系，总恒星质量达10^10 M⊙，星形成率高于主序列。系统周围存在金属富集的气体halo，为红移4-5静暗大质量星系演化提供新证据。

　　

摘要

最近，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）的观测发现了一些高红移星系，这些星系的特点是存在多个恒星形成区，其中许多星系似乎正在发生合并。这种合并，尤其是两个质量相当的星系之间的合并，在推动星系演化和调节其周围环境的化学成分方面起着关键作用。在这里，我们报告了一个由至少5个星系组成的大型合并系统，将其命名为JWST的“五重星系团”（JQ），其红移为6.7。该系统位于一个大约4.5″×4.5″（24.6 × 24.6?pkpc²）的小区域内，包含超过17个星系大小的恒星形成区，总恒星质量达到10¹⁰?M_{⊙。JQ的总恒星形成率为255?M⊙?yr^?1，这使其比该时期典型的恒星形成率-质量主序关系高出约1个数量级。JQ的高质量和高恒星形成率与在红移4-5处观测到的那些质量较大的宁静星系的恒星形成历史相符，为这类星系的形成提供了一条合理的演化路径。我们还探测到了一个巨大的[O?iii]?+?Hβ气体晕，它环绕并连接着JQ中的四个星系，表明周围介质（即其环星系介质的内部）中存在金属元素。这为通过合并引发的潮汐剥离作用导致星系环境中的金属富集提供了直接证据，而这一过程发生在宇宙大爆炸后仅800百万年。}