对这颗类星体的观测(同样的作者在去年5月发表的另一项研究中已经描述过了)，是在宇宙年龄不到10亿年(红移z = 6.2342)时用NIRSpec进行的第一批研究之一，揭示了惊人的数据:仪器“捕获”了这颗类星体的光谱，每像素的不确定性小于1%。PJ308-21的宿主星系表现出高金属丰度和光电离条件，这是一个典型的活动星系核(AGN)，而其中一个卫星星系表现出低金属丰度(指比氢和氦重的化学元素的丰度)和光电离，并由恒星形成引起;第二个卫星星系的金属丰度较高，部分被类星体光电离。
这一发现使天文学家能够确定系统中心超大质量黑洞的质量(约20亿个太阳质量)。它还证实，类星体和周围的星系在质量和金属富集方面都高度进化，并且在不断增长。这对我们对宇宙历史和星系化学演化的理解有着深远的影响，突出了这项研究的变革性影响。
Roberto Decarli是博洛尼亚INAF的一名研究员，也是这篇文章的第一作者，他解释说:“我们的研究表明，在宇宙历史的头10亿年里，高红移类星体中心的黑洞和它们所在的星系都经历了极其高效和动荡的增长，这得益于这些源形成的丰富的星系环境。”这些数据是在2022年9月获得的，作为1554计划的一部分，该计划是JWST第一个观测周期中由意大利领导的九个项目之一。Decarli带领这个项目观察类星体所在的星系(PJ308-21)和它的两个卫星星系之间的合并。
观测以积分场光谱模式进行:对于每个图像像素，可以观测到整个光学波段(源静止帧)的光谱，由于宇宙膨胀而向红外方向偏移。这允许使用3D方法研究各种气体示踪剂(发射线)。多亏了这项技术，由INAF领导的团队探测到了不同元素的空间扩展辐射，这些元素被用来研究电离星际介质的特性，包括光电离辐射场的来源和硬度、金属丰度、尘埃遮挡度、电子密度和温度，以及恒星形成速率。此外，研究人员还略微探测到了伴星发出的星光。
天体物理学家，INAF的研究员和博士后Federica Loiacono热情地评论了这一结果:“多亏了NIRSpec，我们第一次可以在PJ308-21系统中研究光学波段，丰富了关于类星体所在星系和周围星系中黑洞附近气体特性的宝贵诊断数据。例如，我们可以看到氢原子的发射，并将其与恒星产生的化学元素进行比较，以确定星系中气体的金属含量有多高。在减少和校准这些数据方面的经验，其中一些是NIRSpec在积分场光谱模式下首次收集的数据，确保了意大利社区在管理其他项目类似数据方面的战略优势。”Federica Loiacono是INAF JWST支持中心NIRSpec数据缩减的意大利联系人。
她补充说:“由于詹姆斯·韦伯太空望远镜在近红外和中红外波段的灵敏度，我们有可能以前所未有的精度研究遥远宇宙中的类星体和伴星星系的光谱。只有JWST提供的出色的‘视角’，以及它无与伦比的能力，才能确保这些观测结果。”Decarli继续说，这项工作代表了真正的“情感过山车”，“需要开发创新的解决方案来克服数据简化的最初困难”。
詹姆斯·韦伯太空望远镜的机载仪器的这种变革影响强调了它在推进天体物理学研究方面的关键作用:“直到几年前，关于金属富集的数据(对于理解星系的化学演化至关重要)几乎超出了我们的能力范围，特别是在这些距离上。现在我们只需要几个小时的观察就可以绘制出它们的详细地图，即使是在宇宙处于婴儿期时观测到的星系中。”Decarli总结道。
相关期刊文章:“类星体-星系合并在z ~ 6.2:作者:Roberto Decarli、Federica Loiacono、Emanuele Paolo Farina、Massimo Dotti、Alessandro Lupi、Romain A. Meyer、Marco Mignoli、Antonio Pensabene、Michael A. Strauss、Bram venemanans、杨金义、Fabian Walter、Julien Wolf、Eduardo Bañados、Laura Blecha、Sarah Bosman、Chris L. Carilli、Andrea Comastri、Thomas Connor、Tiago Costa、Anna-Christina Eilers、范晓惠、Roberto Gilli、Hyunsung D. Jun、刘伟哲、Madeline A. Marshall、Chiara Mazzucchelli, Marcel Neeleman, Masafusa Onoue, Roderik Overzier, Maria Anne Pudoka, Dominik A. Riechers, Hans-Walter Rix, Jan-Torge Schindler, Benny Trakhtenbrot, Maxime Trebitsch, Marianne vesterggaard, Marta Volonteri，王菲格，张华年，邹思维。即将出版于:天文学与天体物理学。
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