MIDIS: $z \geq 9$ 处的强H$\beta$+[OIII]发射线星系

我们利用MIDIS巡天中JWST/MIRI F560W超深成像,在HUDF中搜索$z=9.4-11.3$处的强H$\beta$+[O III]发射线星系。通过显著的F560W流量超出识别出三个星系,这与强的静止系光学发射线一致。SED建模得到静止系H$\beta$+[O III]等值宽度约为$600-1300$Å(中位数$\simeq 1260$Å),使这些源成为这些纪元已知的最极端源之一。将这些源与文献中16个光谱证认的$z\geq 9$星系样本结合,我们发现中位数${\rm EW}^{\rm H\beta+[O III]}_{\rm rest}\simeq 1300$Å,与$z\sim6-9$处的值相似。我们没有发现$z\sim9$以外EW强烈增加或减少的证据。观察到EW随UV光度增加而升高的初步趋势,而未发现与恒星质量的统计显著反相关。我们在$z\simeq9-11$处对H$\beta$+[O III]光度函数施加了第一个约束($\Phi\sim10^{-3.4}\,{\rm Mpc^{-3}\,dex^{-1}}$ at $\log( L_{\rm H\beta+[OIII]}/{\rm erg\,s^{-1}})=42.5$),与$z\sim7-8$相比呈下降趋势。MIDIS源的$\log(\xi_{\rm ion}/{\rm Hz\,erg^{-1}})=25.1-25.4$。我们发现$\xi_{\rm ion}$与EW和$\beta$之间存在显著相关性,但与UV光度无关,这与较低红移处的趋势一致。这些结果表明,控制星云发射和电离效率的物理条件在$z\sim9-11$时已经就位,延伸了在$z\sim6-9$处建立的趋势。