천문·천체물리
JWST/NIRSpec 초심층 분광으로 z~0.7 거대 비활동 은하 9개의 역학 질량 측정… 중심부 '바텀헤비 IMF' 뒷받침
JWST-IMFERNO 프로그램은 약 32시간에 달하는 초심층 NIRSpec/MSA 공간분해 분광과 NIRCam 영상을 결합해 z~0.7의 거대 비활동 은하 9개의 역학 질량을 구했다. 왜성에 민감한 흡수선에서 측정된 바텀헤비 IMF를 은하 전체에 균일하게 적용하면 평균 암흑물질 비율이 f_DM,1Re=0.02±0.18로 지나치게 낮아지고, 7개 중 2개는 항성 질량이 역학 질량을 2σ 수준으로 초과했다. 반면 밀키웨이 IMF를 적용하면 역학-항성 질량비는 타당하지만 중심 암흑물질 비율이 f_DM,1Re=0.54±0.06로 국부 조기형 은하·시뮬레이션보다 약 2배 높게 나왔다. 중심 1Re 안에서만 측정된 IMF를 쓰고 외곽에는 밀키웨이 IMF를 적용했을 때 f_DM,1Re=0.28±0.12의 현실적인 값과 일관된 역학 질량이 얻어졌다. 연구진은 이 결과가 거대 비활동 은하의 중심부가 국부 조기형 은하 중심과 유사한 바텀헤비 IMF를 가졌으며, 퀜칭 이후 소규모 병합을 통해 크기와 질량이 자라면서 바텀헤비 코어는 대부분 보존되는 '내부에서 외부로(inside-out)' 성장 시나리오와 부합한다고 설명했다.
arXiv astro-ph.GA (은하)