发表机构
Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC); Universidad de La Laguna; Université Paris-Saclay; Université Paris Cité; CEA; CNRS; AIM; Institut de physique du globe de Paris; IGN; Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA); The Graduate University for Advanced Studies; Subaru Telescope; National Astronomical Observatory of Japan; National Institutes of Natural Sciences; Centro de Astrobiología (CAB); CSIC; INTA; Nanjing University（加那利天体物理研究所; 拉古纳大学; 巴黎萨克雷大学; 巴黎西岱大学; 法国原子能和替代能源委员会; 法国国家科学研究中心; 宇宙学、物质与星际介质实验室; 巴黎地球物理研究所; 法国国家地理与森林信息研究所; 中央研究院天文及天文物理研究所; 综合研究大学院大学; 昴星团望远镜; 日本国立天文台; 自然科学研究机构; 天体生物学中心; 西班牙国家科学研究委员会; 西班牙航空航天技术研究所; 南京大学）
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该研究观测红移2.16处蜘蛛web原星系团核心的宁静星系，通过多波段数据约束其性质，发现这些星系快速淬灭、气体耗尽，是红序初始成分的候选。
AI 中文摘要
理解高红移致密结构形成过程中星系演化如何受影响，是现代天体物理学的重大开放问题。本文呈现了红移2.16处蜘蛛web原星系团核心新近发现的宁静星系群体的平均性质：通过叠加哈勃空间望远镜（HST；F160W成像与G141棱镜光谱）、詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST；PaBeta窄带成像）以及阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA；1.2毫米尘埃连续谱成像）的观测数据，分别约束了这些星系的整体恒星形成历史（SFH）、残余的尘埃遮蔽恒星形成以及冷气体质量。推断的平均SFH显示恒星质量稳定增长，其前身恒星形成率（SFR）与同一结构中大质量Hα发射体（HAEs）的SFR一致，随后发生快速淬灭，平均发生在观测前5亿年。活动星系核（AGN）寄主星系与非AGN系统之间未发现显著年龄差异。研究样本中80%的星系呈现微弱的PaBeta发射，除1个被排除的源（ID 443）外，其余所有星系的尘埃遮蔽恒星形成率均与宁静状态一致。这些星系在尘埃连续谱中未被单独或整体探测到，测得平均气体分数f_gas = M_mol/M_* <7%，与此前在邻近HAEs中观测到的气体随恒星质量耗尽的趋势一致。因此，研究发现蜘蛛web原星系团核心拥有相当数量的气体耗尽、大质量的淬灭星系，它们可能起源于主序星系前身，正在构建这个高红移形成星系团中红序的初始成分。
英文摘要
Understanding how galaxy evolution is affected in forming high-z overdensities is a major open question in modern astrophysics. Here, we present the average properties of the quiescent galaxy population recently identified in the core of the Spiderweb protocluster at z = 2.16. By stacking observations from the Hubble Space Telescope (HST; F160W imaging and G141 grism spectroscopy), the James Webb Space Telescope (JWST; PaBeta narrowband imaging), and the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA; 1.2 mm dust continuum imaging), we constrained their ensemble star formation history (SFH), residual dust-obscured star formation, and cold gas mass, respectively. The inferred average SFH indicates steady stellar mass growth, with progenitor SFRs consistent with those of massive Halpha emitters (HAEs) in the same structure. This is followed by rapid quenching, on average 500 Myr prior to observation. No significant age differences are found between active galactic nucleus (AGN) hosts and non-AGN systems. We find weak PaBeta emission for 80% of the sample, yet with dust-obscured star formation rates consistent with quiescence in all but one source (ID 443) excluded from the sample. Our galaxies remain individually and globally undetected in the dust continuum, yielding an average gas fraction fgas= Mmol/Mstar<7%, consistent with previously reported gas depletion trends with stellar mass observed in neighboring HAEs. We thus find the Spiderweb protocluster to host a sizable population of gas-depleted, massive quenched galaxies in its core, likely descending from main-sequence galaxy progenitors and building the first elements of the red sequence in this high-z forming cluster.
Comments16 pages (of which 2 pages for Appendices), 9 Figures, 4 Tables. A&A in press
DOI：10.1051/0004-6361/202661445
