Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Спектры далёких застывших галактик показали, что массивные из них собрались раньше.
📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
Галактика — как город, в котором перестали строить новые дома. Звёзды в ней уже не рождаются, и по старым зданиям можно понять, когда кипела стройка. Астрономы заглянули в 14 таких «городов-призраков» на окраине видимой Вселенной — их свет шёл к нам 11–12 миллиардов лет. С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба они сняли спектры — разложили свет на цвета, как радугу, чтобы узнать состав и возраст звёзд.
Оказалось, чем тяжелее галактика, тем раньше в ней закончилась звёздная стройка. Разница в массе в десять раз сдвигает возраст примерно на 2 миллиарда лет. Это как если бы в одном городе дома перестали строить в 1900 году, а в другом, победнее, — только в 2000-м. Такая закономерность известна для близких галактик, но теперь её нашли и в ранней Вселенной.
Самые лёгкие из изученных галактик оказались молодыми — их звёздам всего несколько сотен миллионов лет. Значит, недавно найденные «старые» галактики той же массы, скорее всего, скоро снова начнут рожать звёзды.
Химический состав звёзд в этих древних галактиках похож на состав в более поздних. Но когда учёные попробовали измерить точное количество отдельных элементов, разные методы дали разные ответы. Чтобы разобраться, нужны более чёткие спектры — как будто смотреть на город через запотевшее стекло и пытаться сосчитать окна.
We present deep, medium-resolution $$\lambda=1-5\,\mu$$m JWST/NIRSpec spectroscopy for 14 quiescent galaxies at $$3\,}10$$, obtained as part of the EXCELS survey. We perform a complete re-reduction of these data, including a custom optimal-extraction approach to combat the spectral "wiggles" that result from undersampling of the NIRSpec spatial PSF. We constrain the star-formation histories and stellar metallicities of these objects via full-spectral fitting, finding a clear stellar age vs stellar mass correlation, in which more massive galaxies assembled their stellar mass at earlier times. This confirms spectroscopically that the archaeological "downsizing" trend was already in place by $$z\simeq4$$. The slope of our measured relation ($$\simeq2$$ Gyr per dex in stellar mass) is consistent with literature results at $$0 < z < 3$$. We do not observe objects with $$\log_{10}(M_*/\mathrm{M_\odot})\lesssim10.5$$ and ages of more than a few hundred Myr at this epoch, suggesting that recently reported examples of higher-redshift quiescent galaxies at these masses are likely to soon rejuvenate. We measure relatively high stellar metallicities for the majority of our sample, consistent with similar objects at $$0 < z < 3$$. Finally, we explore evidence for $$\alpha$$-enhancement in six older and more luminous galaxies within our sample, finding considerable disagreements in the chemical abundances measured using different stellar population models, different fitted rest-frame wavelength ranges, star-formation history models and fitting codes. We therefore conclude that inferring detailed stellar chemical abundances for the earliest quiescent galaxies remains challenging, and higher signal-to-noise spectra are required (SNR per resolution element $$>100$$ for $$R\simeq1000$$).
