천문·천체물리
JWST/MIRI로 관측한 적색편이 z=0.5~0.8 은하의 PAH 방출: 별생성 은하와 비활동 은하 비교
연구팀은 GOODS-South 영역에서 MIRI로 선별한 적색편이 z=0.5~0.8의 별생성 은하 및 비활동 은하 224개를 대상으로, AstroSat/UVIT·제임스웹 우주망원경(JWST)·허블 우주망원경(HST)·허셜(Herschel)·MUSE 다파장 자료를 사용해 다환방향족탄화수소(PAH) 먼지 분자의 방출을 조사했다. JWST/MIRI의 F1280W 플럭스를 F770W와 F2550W의 평균으로 나눈 진단 지표 f_PAH를 정의해 해당 적색편이에서 7.7μm PAH 방출을 포착하고 PAH 질량비(q_PAH)를 효과적으로 추적함을 보였으며, f_PAH와 q_PAH 모두에서 이중 봉우리 분포가 나타나 태양 금속함량의 약 70% 지점에서 PAH 결핍 상태에서 PAH 풍부 상태로 급격히 전이하는 것으로 해석했다. 전체 표본의 약 78%인 별생성 은하에서는 f_PAH가 항성질량과 정지계 원자외선(FUV) 광도와 함께 증가했고, 반면 비슷한 질량의 별생성 은하와 비교해 질량이 큰 비활동 은하 대부분은 더 낮은 PAH 질량비를 보여 PAH와 작은 먼지 입자가 별생성 소멸(quenching) 과정에서 파괴되기 쉬움을 시사했다. 또한 별생성 은하에서 f_PAH는 O32 방출선 비와 반상관을, 기체상 금속함량 12+log(O/H)와는 상관을 보여, 더 높은 적색편이에서 흔해지는 저질량·저금속 별생성 은하가 PAH 생성과 존속에 불리한 극한 환경을 가진다는 점을 가리킨다.
arXiv astro-ph.GA (은하)