发表机构
Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge; Cavendish Laboratory, University of Cambridge; Department of Physics and Astronomy, University College London; Scuola Normale Superiore; INAF – OAS, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna; Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica; Institute of Astronomy, University of Cambridge; Facultad de Astronomía y Geofísica, Universidad de La Plata; Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik; Centro de Astrobiología (CAB), CSIC–INTA; INAF — Osservatorio Astrofisico di Arcetri（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所; 剑桥大学卡文迪许实验室; 伦敦大学学院物理与天文系; 比萨高等师范学院; 意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学与天体物理观测台; 墨西哥国家天体物理学、光学和电子研究所; 剑桥大学天文学研究所; 拉普拉塔大学天文与地球物理学院; 马克斯·普朗克地外物理研究所; 西班牙国家技术研究与应用中心-国家航空太空技术研究所天体生物学中心; 意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）
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LAP1 是 z~6.6 处极低金属丰度（1-2% Z_sun）的 Pop~III 恒星候选体，JWST 高分辨率光谱确认其年龄 2-5 Myr、质量 10^3-4 M_sun，可能代表更大星系中首批恒星族的形成。
AI 中文摘要
透镜且原始 1（LAP1）是在 $z\sim6.6$ 处探测所谓 Pop~III 恒星的最有希望的候选体之一。在这项工作中，我们展示了该系统的新高光谱分辨率（$R \sim 2700$）\jwst NIRSpec-IFS 观测，以及对所有存档 \jwst 和 VLT/MUSE 数据的详细重新分析。我们确认了该系统的极低金属丰度，$12+\log(\text{O/H})=6.5\text{--}6.8$（1--2\\% Z$_{\odot}$），以及其低恒星质量，$M_{*}= 10^{3\text{--}4}$ \Msun，这是基于 \jwst/NIRCam 滤光片堆叠中的未探测和 \Hbeta 光度得出的。高分辨率 IFS 数据使我们能够将 A 和 B 两个组件的动力学质量上限（$\log_{10}(M_{*}/M_{\odot})$）分别约束为 $<6.6\text{--}7.6$ 和 $<5.6\text{--}6.6$。基于金属丰度和 \Halpha 的高等效宽度（EW $>1200$\\,Å），我们估计 LAP1 恒星族年龄的可能范围为 $2\text{--}5$~Myr，这与原始环境中第一次恒星形成爆发一致。基于该系统的大小（$<10$~pc）和质量，我们讨论了 LAP1 的性质，它代表了一个更大的未被探测星系中第一批恒星族的形成，类似于文献中其他低金属丰度 Pop~III 候选体。
英文摘要
Lensed and Pristine 1 (LAP1) is one of the most promising candidates for the detection of so-called Pop~III stars at $z\sim6.6$. In this work, we present new high-spectral-resolution ($R \sim 2700$) \jwst NIRSpec-IFS observations of the system along with a detailed re-analysis of all archival \jwst and VLT/MUSE data. We confirm the very low metallicity of the system, with $12+\log(\text{O/H})=6.5\text{--}6.8$ (1--2\% Z$_{\odot}$), and its low stellar mass, with $M_{*}= 10^{3\text{--}4}$ \Msun, based on the non-detection in \jwst/NIRCam filter stacks and the \Hbeta luminosity. The high-resolution IFS data allow us to constrain the upper limits on the dynamical masses ($\log_{10}(M_{*}/M_{\odot})$) of the A and B components to $<6.6\text{--}7.6$ and $<5.6\text{--}6.6$, respectively. Based on the metallicity and the high equivalent width of \Halpha (EW $>1200$\,Å), we estimate the possible range of the LAP1 stellar population ages to be $2\text{--}5$~Myr, consistent with the first burst of star formation in a pristine environment. Based on the size ($<10$~pc) and mass of the system, we discuss the nature of LAP1 as representing the formation of the first stellar clusters in a larger undetected galaxy, similar to other low-metallicity Pop~III candidates in the literature.
CommentsSubmitted to MNRAS; 15 pages
