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JWST/NIRSpec Observations of High Ionization Emission Lines in Galaxies at High Redshift

星系天体物理 2025-08-19 v2

摘要

JWST 在 z4z\gtrsim4 的大规模发射线样本方面取得了显著进展,但迄今为止尚未明确揭示许多具有常规 AGN 光致离子化特征的星系。虽然这可能表明许多 z>4z>4 AGN 的紫外辐射谱较弱,或来自浓稠中性气体和尘埃的遮蔽,但完整图景仍不清晰,由于深层 rest-UV 光谱样本规模较小。本文对 5353 个新观察的星系进行了特征化,使用 NIRSpec R=2700R=2700 光栅光谱仪器。我们报告了窄 NVλ1240\lambda1240 的新检测。一个是已确认的 z=6.98z=6.98 小红点 (LRD),具有宽 Hβ\beta;另一个是 z=8.72z=8.72 的一颗具有窄线谱的星系。两者均未观察到 CIV 或 HeII 发射,表明 NV/CIV 和 NV/HeII 比值较大,这可能反映了氮丰度和共振散射效应的组合。我们调查了来自大型数据库中 851851 个 NIRSpec 光栅光谱的窄高离子化线的发生率,并单独量化了 LRDs 中具有窄高离子化 UV 发射线的比例。我们的结果表明,硬辐射场确实存在于 z>4z>4 的一小部分 LRDs (12.510.4+23.7%12.5^{+23.7}_{-10.4}\%) 和 UV 选取星系 (2.21.0+1.7%2.2^{+1.7}_{-1.0}\%) 中。识别到 LRDs 中窄高离子化线的星系,特别是具有强 Balmer 吸收的星系,表明密集的中性氢气体可能并未均匀覆盖核团。强 NV 信号(伴随弱 CIV 和 HeII)表明,识别高离子化线的 efforts 应延伸至波长下限的 NV 双峰附近。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.06359,
  title  = {JWST/NIRSpec Observations of High Ionization Emission Lines in Galaxies at High Redshift},
  author = {Mengtao Tang and Daniel P. Stark and Adèle Plat and Anna Feltre and Harley Katz and Peter Senchyna and Charlotte A. Mason and Lily Whitler and Zuyi Chen and Michael W. Topping},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.06359},
  year   = {2025}
}

备注

34 pages, 15 figures, accepted by ApJ