天文学家利用JWST和ALMA探索巨型螺旋星系ADF22A1的结构 _螺旋星系

用JWST/NIRCam拍摄的ADF22A1的彩色图像。来源：Umehata等人，2024 。
据美国物理学家组织网（Tomasz Nowakowski）：利用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）和阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA），一个国际天文学家团队观测到了一个名为ADF22A1的巨大螺旋星系。10月29日在预印本服务器arXiv上发布的观测结果为其内部结构提供了更多见解。
红移3.09，ADF22A1是一个巨大的棒旋星系，位于被称为SSA22的原星团中。之前的观测发现，它是一个尘土飞扬的恒星形成星系（DSFG），拥有一个本质上明亮但严重模糊的活动星系核（AGN）。
天文学家认为ADF22A1是一个独特的实验室，可以探索最大质量星系和超大质量黑洞（SMBH）如何积累质量并最终演化成最大质量的椭圆星系。然而，由于重尘埃灭绝影响了其静止帧紫外线外观，因此对该星系的结构和性质知之甚少。
这就是为什么由日本名古屋大学的Hideki Umehata领导的一组天文学家使用JWST和ALMA来研究ADF22A1，因为这两种仪器有能力探索这个星系的结构和运动学。
研究人员解释说：“随着JWST和ALMA的出现，我们现在可以解决它的[ADF22.A1]结构和运动学问题，为塑造大质量星系演化的物理过程提供前所未有的见解。” 。
Umehata团队进行的观测揭示了ADF22A1的螺旋状恒星结构，从静止帧光学到近红外发射。研究发现，该星系的有效半径约为22800光年，与当地星系的半径相当，这表明原星团核心的尺寸加速增长。
此外，观测结果在ADF22A1的中心检测到一个明亮、紧凑的尘埃核心，这表明原隆起处于活跃的生长阶段。人们发现，尘埃连续体不仅集中在核心，如一些已知的DSFG所示，而且分布在整个磁盘上。
根据天文学家的说法，这表明星盘中也在发生活跃的恒星形成，伴随着大量的尘埃产生。
通过分析电离碳的发射线，研究人员得出了ADF22A1的旋转速度，计算结果约为530公里/秒。他们还发现，该星系具有相对较高的恒星角动量比。
总结这些结果，该论文的作者得出结论，ADF22A1是一个异常快速旋转的巨型螺旋星系，在大爆炸后仅20亿年内，一定有某种机制使这个星系的盘面迅速旋转起来。
科学家们写道：“冷吸积与合并是最合理的解释。”