JWST 发现的两个大质量、致密且尘埃遮蔽的 $z\sim 8$ 候选星系

我们基于 COSMOS-Web、CEERS 和 PRIMER 巡天公开可用的首批 20 arcmin$^2$ Cycle 1 数据，利用 $\textit{JWST}$/NIRCam+MIRI 成像搜寻极红、尘埃遮蔽的 $z>7$ 星系。根据其 F277W$-$F444W 中的红色颜色 ($\sim 2.5$ mag) 以及在 MIRI/F770W 中的探测 ($\sim 25$ mag)，我们证认出两个星系$\unicode{x2014}$COS-z8M1 和 CEERS-z7M1$\unicode{x2014}$它们的最佳拟合测光红移分别为 $z=8.5^{+0.3}_{-0.4}$ 和 $z=7.6^{+0.1}_{-0.1}$。我们使用多种代码（包括 BAGPIPES、PROSPECTOR、BEAGLE 和 CIGALE）进行 SED 拟合，发现它们确实位于 $z>7$ 的概率 $>95\%$。两个源均致密 ($R_{\rm eff} \lesssim 200$ pc)、高度遮蔽 ($A_V \sim 1.5$$\unicode{x2013}$$2.5$)，并且在我们的红移最佳估计下，很可能具有强烈的 [OIII]+H$\beta$ 发射对其 $4.4\,\mu$m 测光有贡献。我们估计两个源的恒星质量均约为 $\sim 10^{10}~M_\odot$；凭借在 $7.7\,\mu$m MIRI 中的探测，这些测量对亮发射线（例如来自 AGN）的包含是稳健的。我们在距 COS-z8M1 $0.5''$ 范围内发现一个边缘性 (2.9$\sigma$) 的 ALMA 2 mm 探测，若属实，则暗示极高的红外光度 $\sim 10^{12} L_\odot$。若这两个星系在 $z\sim 8$ 得到确认，它们将具有极端的恒星与尘埃质量，并可能代表宇宙黎明时期一群数量可观的适度尘埃遮蔽星系。