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逼近宇宙再电离源:GLASS-JWST 计划的初步结果

星系天体物理 2023-04-26 v2

摘要

莱曼连续谱(LyC)光子的逃逸分数(fescf_{esc})是确定 z6z\geq 6 宇宙再电离源的关键参数。在这些红移处,由于星系际介质的不透明度,LyC 发射无法直接测量。然而,再电离时期的 LyC 泄漏天体可通过在低速和中等红移处已被广泛检验的间接指标来识别。这些指标包括高 [OIII]/[OII] 流量比、高恒星形成面密度和致密尺寸。在本工作中,我们呈现了 Abell 2744 星系团场中 29 个 4.5z84.5 \leq z \leq 8 引力透镜星系的观测。通过结合分析 JWST-NIRSpec 和 NIRCam 数据,我们精确推导了它们的物理与光谱性质:我们的星系具有低质量 (log(M)8.5)(\log(M_\star)\sim 8.5)、偏蓝的 UV 光谱斜率(β2.1\beta \sim -2.1)、致密尺寸(re0.30.5r_e \sim 0.3-0.5 kpc)以及高 [OIII]/[OII] 流量比。我们确认这些性质与表征低红移 LyC 泄漏天体的性质相似。通过间接推断电离光子的逃逸分数,我们发现超过 80% 的星系预测 fescf_{esc} 值大于 0.05,表明它们可被视为泄漏天体。我们样本的平均预测 fescf_{esc} 值为 0.12,表明 z6z\geq 6 的类似星系对宇宙再电离做出了实质性贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.02816,
  title  = {Closing in on the sources of cosmic reionization: first results from the GLASS-JWST program},
  author = {S. Mascia and L. Pentericci and A. Calabro' and T. Treu and P. Santini and L. Yang and L. Napolitano and G. Roberts-Borsani and P. Bergamini and C. Grillo and P. Rosati and B. Vulcani and M. Castellano and K. Boyett and A. Fontana and K. Glazebrook and A. Henry and C. Mason and E. Merlin and T. Morishita and T. Nanayakkara and D. Paris and N. Roy and H. Williams and X. Wang and G. Brammer and M. Bradac and W. Chen and P. L. Kelly and A. M. Koekemoer and M. Trenti and R. A. Windhorst},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.02816},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted for publication in the 4. Extragalactic astronomy section of A&A, 12 pages, 8 figures