JWST观测揭示恒星形成星系GN20的恒星结构

一个国际天文学家团队使用詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)观察了一个被称为GN20的发光尘埃恒星形成星系。26月<>日在arXiv预印本服务器上公布的观测活动的结果为这个星系的恒星结构提供了重要的见解。

在4.05的红移时，GN20是迄今为止已知的最明亮的尘埃恒星形成星系(DSFG)之一。GN20位于原星团或星系密度过大，红外光度约为18.6太阳光度，恒星形成速率(SFR)约为每年1，860太阳质量。这个星系中的分子气体分布显示出一个直径约为45，600光年的团块状恒星结构，其运动学与大质量旋转盘一致。

最近，由西班牙马德里西班牙天体生物学中心的路易斯·科利纳(Luis Colina)领导的一组天文学家决定对GN20进行中红外观测，旨在更多地了解其特性。为此，他们使用了JWST的中红外仪器(MIRI)。

研究人员解释说：“GN20 JWST 成像是在 23 年 24 月 2022 日至 2015 日获得的，作为欧洲联盟 MIRI 保证时间(程序 ID 560)的一部分，使用 F1264W 过滤器中的 MIRI 成像仪(MIRIM，Bouchet 等人，<> 年)。

观测发现GN20具有恒星结构，其特征是发光的(绝对星等为-22.35)未分辨的原子核和弥漫的扩展包层。这种恒星结构正在以每年约500太阳质量的恒定，高速率形成新的恒星，持续100亿年。

原子核的大小小于2，600光年，携带总通量的9%，与紧凑的冷尘埃核发射相吻合。恒星包层的有效半径约为11，740光年，其位置与一氧化碳分子气体的位置一致，但其质心与恒星核偏移约3，300光年。这种偏移可能是最近引力相遇或合并的结果。

通过分析JWST图像，研究小组还确定了其他微弱的恒星团块，这些团块似乎与一些紫外线和一氧化碳团块有关。此外，天文学家发现，恒星核似乎具有最高浓度的冷尘埃，但不是最大浓度的分子气体。

总结结果，该论文的作者指出，GN20具有在中间红移演化成大质量静止星系所需的所有特性。

“这是一个巨大的，明亮的星系，在z = 4.05，参与以恒星核为中心的短暂而巨大的星暴，并延伸到整个星系，半径为4 kpc，并且可能是由与原星团成员的相互作用或合并引起的，”研究人员解释说。

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