Properties of host galaxies of submillimeter sources as revealed by JWST Early Release Observations in SMACS J0723.3-7327
利用詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)在SMACS J0723.3-7327星系团场中的0.9- 4.4 ~ $μ$ m成像数据,讨论了阿塔卡玛大毫米波阵探测到的三个亚毫米波星系的性质。由于引力透镜的作用,这些源被放大了1.4- 2.1 $\times$。这是第一次SMG宿主星系在静止帧近红外(NIR)分辨率。其中一个来源是以前没有被HST发现的,而剩下的两个是盘星系,其Sérsic指数为$\sim 0.9$,恒星形成速率在恒星形成“主序”之上或之下。它们的亚毫米辐射来自宿主的内部,这表明它们的尘埃含量集中在中心。在静止帧NIR中测量的宿主半光半径为$\sim$ 1.5 $\times$,小于在静止帧光学中测量的那些,与集中的尘埃分布一致。朝向中心的可见光所遭受的更严重的消光使得它看起来不那么集中。因此,我们预计基于光学的确定宿主星系内的恒星质量分布仍然可能受到尘埃的严重影响。有趣的是,这两个盘状星系在它们的外部区域有很大的不同,一个是恒星形成的,另一个是静止的。即将到来的JWST对SMG的统计学显著样本的观测将使我们能够理解尘埃恒星形成区与其宿主之间的相关性。
2022-08-27 astro-ph.GA
Modelling and Subtracting Diffuse Cluster Light in JWST Images: A Relation between the Spatial Distribution of Globular Clusters, Dwarf Galaxies, and Intracluster Light in the Lensing Cluster SMACS 0723
提出了一种建模和扣除JWST图像中星系团光和ICL的方法,发现球状星团追踪弥散ICL而矮星系集中于中心,且致密源面密度与总光及暗物质面密度显著相关,揭示了二者共同起源。
2024-01-03 astro-ph.GA
Detection of Intracluster Globular Clusters in the First JWST Images of the Gravitational Lens Cluster SMACS J0723.3-7327 at z = 0.39
本文根据早期发布的JWST/NIRCam图像,对位于$z=0.39$的大质量引力透镜星团SMACS J0723.3-7327中的球状星团(GCs)进行了观测。在点源的色星等图中,我们清楚地发现了分布在星系团广大区域的丰富的星系团内GC。考虑到星系团的红移,它们的年龄小于9.5 Gyr。这些GC的F200 W(AB)星等$26.5<{F200W_0} <29.5$等与$-15.2<{M_{F200W}} <-12.2$等相当,显示它们属于最亮的GC(包括超紧矮星)。这些GC的空间分布显示了一个百万秒差距尺度的结构,沿着最亮的星系团的主轴拉长。此外,它们还显示了大量的子结构,其中一些与在漫射团内光图中看到的子结构一致。一般来说,GC数密度图与文献中基于强透镜分析的暗物质质量密度图是一致的。在外部区域的GC的径向数密度分布比从透镜模型获得的暗物质质量分布更陡。这些结果与在$z=0.308$的另一个大质量星系团Abell 2744的深HST图像中发现的GC以及在模拟的星系团中发现的GC一致。这表明团内GC是探测星系团暗物质分布和揭示JWST时代星系团组装历史的一个很好的独立工具。
2022-10-12 astro-ph.GA
Precision modeling of JWST's first cluster lens SMACSJ0723.3-7327
本文结合HST与JWST的21个多重像系统,为星系团SMACSJ0723.3-7327建立RMS精度0.32角秒的公开透镜模型,并揭示其额外弥散质量成分及近期并合迹象。
2023-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
What Are Those Tiny Things? A First Study of Compact Star Clusters in the SMACS0723 Field with JWST
我们使用前所未有的分辨率和深度的JWST NIRCam早期发布的观测在1-5 $μ$ m的SMACS J0723.3-7327星系团领域在z = 0.39的宿主星系附近的致密星团的恒星质量,年龄和金属丰度。这些星团的测量颜色显示出与相同红移的静止星系相似的分布,但比目前宽视场星系调查的深度要暗3个星等。在NIRCam/F150 W的数据中,星团的大小小于50 pc。这是显着小于恒星形成团块或矮星系在本地星系。用简单恒星星族模型拟合它们的光度学,发现恒星金属丰度与0.2-0.3 $Z_{\odot}$和$1.5^{+0.5}_{-0.5}$陀螺年龄一致。我们排除了金属丰度<0.2 $Z_{\odot}$和太阳/超级太阳在4 $σ$显著性。假设从最佳拟合的SSP得到的质光比,我们估计恒星质量的$2.4^{+3.0}_{-1.5}\times10^6$ M $_{\odot}$。它们的质量介于本地球状星团和矮星系的平均质量之间。我们的分析表明,中年球状星团的形成时间相对较近,在z=0.5-0.7,这可能是随后剥离其宿主星系由于在集群环境中的相互作用,或形成在冷流到集群核心。然而,我们不能排除这些物体是剥离矮星系的致密核心。
2022-11-15 astro-ph.GA
Star formation at the smallest scales; A JWST study of the clump populations in SMACS0723
我们提出了在18个透镜星系的红移1至8.5内的透镜星系团领域SMACS 0723检测到的集群人口。最近的JWST早期发布观测这个鲜为人知的天空区域揭示了许多点状源内部和周围的宿主星系,在较浅的HST图像中未检测到。我们使用JWST多波段测光和该星系团的透镜模型来估计恒星团的固有大小和星等。我们得到的光学restframe有效半径从$<$ 10到100秒pc和质量范围从$\sim10^5$到$10^9$ M $_{\odot}$,在本地宇宙中的大质量星团重叠。年龄从100万年到100万年不等。我们将穿越时间与团块的年龄进行了比较,并确定45%至60%的检测到的团块与重力束缚一致。缺乏Gyr旧团块表明溶解时间尺度短于1 Gyr。我们看到随着红移,团块的光度(质量)表面密度显著增加。星系团在再电离时期的恒星密度高于本地宇宙中的大质量星系团。我们放大到单个星系的红移$<6$,并发现两个星系,火花和烟花,他们的星团/团块显示出独特的颜色分布和位置周围的主机星系是兼容的被认可或合并事件期间形成。一些致密星团的年龄在1至4 Gyr之间,例如,球状星团的前身大约在9-12 Gyr前形成。我们的研究是在一个小样本的星系上进行的,显示了JWST观测的潜力,可以用来了解星团在快速演化的星系中形成的条件。
2022-12-13 astro-ph.GA
A first look at the SMACS0723 JWST ERO: spectroscopic redshifts, stellar masses and star-formation histories
我们提出了在SMACS J0723.3-7327集群字段中的JWST ERO数据的初步分析。首先,我们报告10个新的光谱红移从$λ_\mathrm{obs}=1.8-5.2μ$ m近红外光谱中等分辨率($R=λ/Δλ= 1000$)数据。这些是通过多个高信噪比发射线检测确定的,其中$1 < z < 3$处的5个物体显示多个静止帧近红外氢帕邢线,$5 < z < 9$处的5个物体显示静止帧光学氧和氢巴耳末线。对于5个高红移星系,我们提取了6个NIRCam波段的通量,跨度为$λ_\mathrm{obs}=0.8-5μ$ m,并进行光谱能量分布拟合,结合现有的HST测光。$7 < z < 9$天体在F277 W、F356 W和F444 W波段上呈现出U形图案,表明在发射(巴耳末跳跃)和高等效宽度[O\,\textsc{iii} ]发射中看到了巴耳末突变。这表明一个非常年轻的恒星群体,目前质量的大部分在过去的1000万年内形成。我们报告强大的恒星质量和平均恒星年龄从我们的光谱拟合,与四个$z > 6$星系表现出低恒星质量从日志$_{10}(M_*/$ M $_\odot)=7.1-8.2$和相应的年轻的平均恒星年龄只有几百万年。这项工作强调了将即将到来的大型NIRCam调查与NIRSpec后续行动相结合以测量有力约束物理参数所需的光谱红移的至关重要性。
2022-10-24 astro-ph.GA
A lensed protocluster candidate at $z=7.66$ identified in JWST observations of the galaxy cluster SMACS0723-7327
根据目前星系形成的范式,第一个星系可能是在大型暗物质晕中形成的。这些大质量晕的分裂导致了星系原星团的形成,它们通常由一到几个明亮的物体组成,周围环绕着许多较暗(质量较小)的星系。这些早期的结构可能在宇宙最初的10亿年里对中性氢的再电离起了重要作用;特别是如果它们的数密度很大的话。利用\textit{James Webb Space Telescope (JWST)}达到的前所未有的灵敏度,现在可以识别和研究越来越多的超过$z\geq\ $ 6的星系原星团。表征它们对紫外光子预算的贡献可以为再电离过程提供新的见解。我们分析了SMACS 0723 -7327背后的第一个JWST数据集,结合现有的光谱和光度数据,在$z\geq6$搜索原星系团。然后,我们将我们的研究结果与半分析模型和模拟进行比较。除了两个明亮的星系(F277 W中的$\leq$ 26.5 AB),被$\sim$ 11 \arcsec分离并在$z_{spec}=7.66$光谱上得到证实,我们还发现了6个在$θ\sim20$ \arcsec半径范围内具有相似颜色的星系(对应于源平面中的R $\sim60-90$ kpc)。使用几种方法,我们估计这个原星系团的暗物质晕的质量,$\sim$ 3.3 $\times$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$占放大,与各种预测一致。所有原星系团成员的物理性质也与先前在较低红移…
2022-10-04 astro-ph.GA
PAH emission from star-forming galaxies in JWST mid-infrared imaging of the lensing cluster SMACS J0723.3$-$7327
本研究基于JWST早期观测数据,首次通过观测证实引力透镜星系团SMACS J0723.3$-$7327中恒星形成星系的PAH发射红移效应,给出相关颜色轨迹与模拟结果,为恒星形成星系演化研究提供支撑。
2023-11-09 astro-ph.GA
Discovery and properties of ultra-high redshift galaxies ($9<z<12$) in the JWST ERO SMACS 0723 Field
我们提出了一个减少和分析的\textit{James Webb Space Telescope}(JWST)SMACS~0723字段使用新的发射后校准进行搜索的超高红移星系($z > 9$)存在于再电离时代。我们进行这种搜索建模测光红移在几种方式为所有的来源和应用保守的幅度削减($m_{\rm F200W} < 28$),以确定强莱曼突破大于1等。我们发现四个$z > 9$候选星系以前没有被确定,一个对象在$z = 11.5$,另一个可能是一个密切的星系对。我们从其他研究中测量候选星系的红移,发现恢复率只有23%,在我们的工作中,许多星系被分配了较低的红移,尘埃的解决方案。我们的大多数$z > 9$样本都显示了巴尔末断裂的证据,或者来自H $β$和[OIII]的极端发射线,这表明恒星种群可能在年龄上提前或非常年轻,这取决于F444 W过量的原因。我们讨论了这些早期星系的解析结构,发现Sérsic指数揭示了光浓度水平的混合,但我们所有系统的尺寸都非常小($< 0.5$ ~kpc)。这些系统的恒星质量为M $_{*} \sim 10^{9.0}$ M $_{\odot}$,我们的$z \sim 11.5$候选者是一个矮星系,恒星质量为M $_{*} \sim 10^{7.8}$ -- $10^{8.2}$ M $_{\odot}$。这些候选的超高红移星系是未来NIRSpec观测的极好目…
2023-01-03 astro-ph.GA
Witnessing a Galaxy Cluster Merger with JWST and a Chandra X-ray Temperature Map
詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)发布的第一张图像是星系团SMACSJ0723.3- 7327,这是一个z=0.39的透镜星系团,显示了只有JWST才能提供的细节。虽然大部分的焦点都集中在红移远远超过它的明亮透镜星系上,但故事不仅仅是一个透镜星系团。钱德拉X射线温度图讲述了一个合并的星系团,其中一个重要的子星系团在星系团内介质(ICM)中留下了尾迹。本文提出了一个高保真度的温度图SMACSJ0723.3-7327使用自适应圆形面元,覆盖与JWST图像,显示出清晰的合并活动的迹象。由于ICM远远超出了JWST图像的边界,而且还没有低频射电观测结果公布,因此这个星团的更完整的故事还有待于讲述。这张新的X射线温度图揭示了一个中等距离的活跃合并星系团的新细节。
2022-11-22 astro-ph.GA
X-ray analysis of JWST's first galaxy cluster lens SMACS J0723.3-7327
SMACS~J0723.3-7327是JWST观测到的第一个星系团透镜。基于JWST的ERO数据,一些研究小组已经报道了该星团的强透镜分析和质量分布的结果。然而,受JWST数据角度覆盖范围的限制,强透镜模型仅覆盖中心区域。对热ICM的X射线分析是必要的,以获得一个更完整的约束在这个非常大质量的星系团的质量分布。在这项工作中,我们的目标是执行一个全面的X射线分析J 0723获得准确的ICM流体静力学质量测量,使用X射线数据从SRG/eROSITA和钱德拉X射线天文台。通过比较流体静力学质量分布与强透镜模型,我们的目标是提供最可靠的约束的质量分布高达R500。由于eROSITA全天巡天和Chandra数据分别提供了高S/N和高角分辨率,我们能够在核心和外围以良好的精度约束ICM气体密度分布和温度分布。与密度和温度分布,我们计算的流体静力学质量分布,然后沿视线投影,以比较从最近的强透镜分析的基础上JWST数据的质量分布。我们也利用我们在这项工作中得到的流体静力学质量分布来反投影强透镜质量分布。eROSITA和Chandra的X射线结果吻合得很好。在这项工作中,我们测量的流体静力学质量分布,无论是投影和deprojected,是在很好的协议与最近的强透镜的结果的基础上JWST数据,在所有半径。我们还发现J 0723中的径向加速度关系与螺旋星系的RAR不一致,这意味着后者不是所有质量尺度上引…
2022-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Physical Conditions of Emission-Line Galaxies at Cosmic Dawn from JWST/NIRSpec Spectroscopy in the SMACS 0723 Early Release Observations
我们提出了静止帧光发射线通量比测量的五个$z>5$星系观测的JWST近红外光谱仪(NIRSpec)在SMACS 0723早期释放观测。我们在NIRSpec管道还原产品中添加了几个质量控制和后处理步骤,以确保对波长上紧密分离的发射线进行可靠的相对通量校准,尽管当前版本的还原的\textit{absolute}分光光度法不确定。与文献中的$z\sim3$星系相比,$z>5$星系具有相似的[OIII] $λ$ 5008/H $β$比率,相似的[OIII] $λ$ 4364/H $γ$比率,以及更高的($\sim$ 0.5 dex)[NeIII] $λ$ 3870/[OII] $λ$ 3728比率。我们将观测结果与MAPPINGS V光电离模型进行比较,发现测量的[NeIII] $λ$ 3870/[OII] $λ$ 3728,[OIII] $λ$ 4364/H $γ$和[OIII] $λ$ 5008/H $β$发射线比率与具有非常高电离的星际介质一致($\log(Q) \simeq 8-9$,单位cm~s $^{-1}$)、低金属度($Z/Z_\odot \lesssim 0.2$)和非常高的压力($\log(P/k) \simeq 8-9$,单位cm $^{-3}$)。[OIII] $λ$ 4364/H $γ$和[OIII] $λ$(4960+5008)/H $β$的线比组合表明$4.1…
2022-12-19 astro-ph.GA
The first large catalogue of spectroscopic redshifts in Webb's First Deep Field, SMACS J0723.3$-$7327
本文基于 JWST/NIRISS 无缝光谱并结合 NIRSpec 和 MUSE 数据,构建了韦布首个深场 SMACS J0723.3-7327 的首个大样本光谱红移星表,包含 190 个可靠红移,并新发现 z=1.1、1.4、2.0 处的星系密度超。
2023-04-04 astro-ph.GA
Characterising the z $\sim$ 7.66 Type-II AGN candidate SMACS S06355 using BEAGLE-AGN and JWST NIRSpec/NIRCam
利用 BEAGLE-AGN 对 JWST 发现的 z∼7.66 II 型 AGN 候选体 SMACS S06355 进行 SED 拟合,分离 NLR 与恒星形成贡献,测得 HII 区与 NLR 金属丰度,并探讨其质量-金属丰度关系及吸积盘光度。
2025-06-27 astro-ph.GA
A Lens Finder Map to check claimed High-z Galaxies behind SMACS J0723.3-7327
本研究为SMACS J0723.3-7327构建透镜模型并生成透镜查找图,检验三个声称高红移(z~10-20)的星系,发现其实际红移较低(z<1.7-3.2),为验证JWST测光红移提供方法。
2023-10-15 astro-ph.GA
Spatially Resolved Properties of High Redshift Galaxies in the SMACS0723 JWST ERO Field
该研究利用JWST ERO数据对SMACS0723场中5个高红移星系进行空间分辨SED拟合,发现恒星形成呈小尺度爆发性,且整体测光会低估恒星质量约0.5-1 dex,揭示了早期星系形成的延伸过程。
2022-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magellanic System Stars Identified in SMACS J0723.3-7327 James Webb Space Telescope Early Release Observations Images
本研究利用JWST早期观测图像在SMACS 0723天区识别出71颗遥远恒星,通过光谱能量分布分析证实其多与麦哲伦系统相关,为追踪大麦哲伦云外围恒星密度提供了观测依据。
2024-02-01 astro-ph.GA
EPOCHS VIII. An Insight into MIRI-selected Galaxies in SMACS-0723 and the Benefits of Deep MIRI Photometry in Revealing AGN and the Dusty Universe
本研究利用 JWST/MIRI 数据分析了 SMACS0723 中 181 个星系,发现 MIRI 波段能显著提升测光红移精度并更严格约束 AGN 贡献,揭示了更蓝、更年轻的恒星种群特征。
2023-09-13 astro-ph.GA
Multiscale exploration of SMACS J0723.3--7327's intracluster light and past dynamical history
利用JWST/NIRCam多波段成像和小波分解,分析SMACS J0723星系团内光,发现其动力学演化成熟,当前增长主要由BCG与卫星星系并合驱动,而非近期并合吸积。
2025-04-02 astro-ph.GA
Red Spiral Galaxies in the Cosmic Noon Unveiled in the First JWST Image
在SMACS J0723.3-7327的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)的第一张图像中,最突出的特征之一是出现了大量的红色螺旋星系,因为这样的红色螺旋星系在附近的螺旋星系中只占百分之几。虽然这些明显的红色星系已经被斯皮策太空望远镜在$\sim3-4{\rm μm}$探测到,但JWST前所未有的空间分辨率的革命性视图首次揭示了它们隐藏的螺旋形态。在红色旋涡星系中,我们关注三个最红的星系,它们在$<0.9\,{\rm μm}$波段非常微弱,在$2-4\,{\rm μm}$波段显示红色。我们的研究发现,这三个极端红色的螺旋星系很可能在宇宙正午(即,$1 < z < 3$)并且可以与被动(即,$\sim$零恒星形成率)星系具有中等的尘埃红化(即,$A_{\rm V}\sim1\,{\rm mag}$)。这些“红色螺旋”星系将是有趣的,潜在的新星系群,因为我们第一次开始使用JWST看到它们的详细形态。最后,我们注意到这些红色$z\sim2.5$星系的光谱能量分布可以模仿$z>10$莱曼破碎星系,并污染了$z>10$星系样本,特别是当它们很小很暗的时候。
2022-12-08 astro-ph.GA
First look with JWST spectroscopy: $z \sim 8$ galaxies resemble local analogues
JWST早期观测计划最近拍摄了透镜星系团SMACS J0723.3-7327场中星系的深空图像和近红外光谱。其中,在$z=7.7$和$z=8.5$获得了两个星系的近红外光谱,首次揭示了星系在再电离时期的静止框架光发射线光谱,包括重要的[OIII]4363极光线的检测(见JWST PR 2022-035)。我们分析了这些星系的发射线特性,发现这些星系具有高激发(如[OIII]/[OII],[NeIII]/[OII]的高比值所示),强[OIII]4363/H $γ$,高等效宽度,以及其他低金属丰度恒星形成星系的典型特性。用直接方法测定了两个$z=7.7$星系中$12+\log(O/H)=7.9$的氧丰度,用不同的强线方法测定了$z=8.5$星系中$12+\log(O/H)\approx 7.4-7.5$的低金属丰度。更准确的金属丰度测定将需要更好的数据。与恒星质量估计SED拟合,我们发现,这三个星系位于接近或低于$z \sim 2$质量金属丰度关系。总的来说,这些第一个星系光谱在$z \sim 8$显示出强烈的相似性的星系的发射线属性的时代的再电离与那些相对罕见的本地类似物先前研究的SDSS。显然,JWST的第一次观测已经证明了光谱学在揭示早期宇宙中星系性质方面的令人难以置信的力量。
2022-08-30 astro-ph.GA
Constraining the physical properties of the first lensed $z\sim10-16$ galaxy candidates with JWST
JWST的第一次深场观测立即产生了令人惊讶的大量非常高的红移候选者,将可观测性的前沿远远推到了$z\gtrsim10$之外。我们在这里提供了一个详细的SED拟合分析的15引力透镜$z\sim10-16$星系候选者检测星系团SMACS J0723.3-7327后面的Atek等。(2022)使用BEAGLE工具。我们的分析利用动力学的考虑,把这些星系的年龄限制和所有三个已发表的SL模型的集群考虑透镜系统学。我们发现这些星系具有相对较低的恒星质量$M_{\star}\sim10^7-10^8\,\mathrm{M}_{\odot}$和年轻的年龄$t_{\mathrm{age}}\sim10-100$ \,Myr。由于它们非常蓝的紫外线斜率,下降到$β\sim-3$,我们样本中的所有星系都具有极低的尘埃衰减$A_V\lesssim0.02$。将测量参数的关系,我们发现一个非常浅的$M_{\star}-M_{\mathrm{UV}}$ -斜率和高sSFR以上的主要序列的恒星形成没有显着的红移演化的关系。这与对这些天体测量的明亮紫外线光度一致,表明我们自然选择了在观测时正在经历恒星爆发的星系。最后,我们讨论了我们的高红移星系样本的鲁棒性关于低红移的闯入者,并得出结论,低红移的解决方案可以安全地排除大约一半的样本,包括最高的红移星系在$z\sim12-16$。这些物体代表了JWST和ALMA光谱…
2023-01-01 astro-ph.GA
Physical Characterization of Early Galaxies in the Webb's First Deep Field SMACS J0723.3-7323
本文利用 JWST NIRCam 数据对 SMACS0723 深场进行测光分析,通过莱曼断裂和测光红移选择识别出 11 个 $z>7$ 星系候选体,并揭示其年轻、低金属丰度、少尘埃的物理性质。
2022-12-01 astro-ph.GA
First Batch of Candidate Galaxies at Redshifts 11 to 20 Revealed by the James Webb Space Telescope Early Release Observations
2022年7月13日,美国宇航局向全世界发布了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)早期释放观测(ERO)获得的数据。这是来自这个期待已久的设施的第一组科学级数据,标志着天文学新时代的开始。在对早期宇宙的研究中,JWST将使我们能够远远超过z ~ 11,这是哈勃太空望远镜(HST)1.7 μ m红色截止线之前强加的红移边界。相比之下,JWST的NIRCam达到5 μ m。在JWST ERO目标中,有一个附近的星系团SMACS 0723-73,这是一个巨大的星系团,长期以来一直被认为是放大背景星系的潜在“宇宙望远镜”。ERO六波段近红外摄像机对这个目标的观测覆盖了一个没有引力透镜增强的额外侧翼场,它也远远超出了HST。在这里,我们报告了使用这些ERO数据搜索z > 11的候选对象的结果。总共有87个这样的物体是使用标准的“dropout”技术查明的。这些物体都是在多个波段检测到的,因此不可能是假的。对于其中的大多数,它们的多波段颜色与已知类型的污染物不一致。如果检测到的丢失签名被解释为预期的莱曼断点,则意味着这些对象在z ~ 11- 20处。在如此高的红移下,大量这样的候选物体是以前的预测所没有预料到的,需要进一步的研究。JWST光谱学在这些物体上将是至关重要的。
2022-11-24 astro-ph.GA
The evolution of the galaxy UV luminosity function at redshifts z ~ 8-15 from deep JWST and ground-based near-infrared imaging
我们减少和分析现有的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)ERO和ERS NIRCam成像(SMACS 0723,GLASS,CEERS)结合最新的深地面近红外成像在COSMOS领域(由UltraVISTA DR 5提供)产生一个新的测量的不断变化的星系紫外光度函数(LF)的红移范围$z = 8 - 15$。这就产生了一个新的估计,即紫外光光度密度($ρ_{\rm UV}$)的演化,以及宇宙恒星形成率密度($ρ_{\rm SFR}$)在大爆炸的$< 300$ \,Myr之内。我们的结果证实,高红移LF最好用双幂律(而不是谢克特)函数来描述,直到$z\sim10$,并且LF和由此产生的衍生$ρ_{\rm UV}$(以及因此的$ρ_{\rm SFR}$)继续逐渐稳定地下降,直到$z\sim15$(正如之前的研究所预期的那样,这些研究以与本研究一致的方式分析了预先存在的数据)。我们提供了61个高红移星系候选者的细节,其中47个是新的,这使得这项新的分析成为可能。我们的样本包含6个星系在$z \ge 12$,其中一个似乎设置一个新的红移记录作为一个明显强大的星系候选人在$z \simeq 16.4$,因此,我们考虑的属性详细。这里提出的进展强调了在早期星系演化研究中实现高动态范围的重要性,并重申了即将到来的更大JWST计划的巨大潜力,以改变我们对年轻宇宙的理解。
2022-11-24 astro-ph.GA
High-z galaxies with JWST and local analogues -- it is not only star formation
本文分析了SMACS 0723的JWST NIRSpec数据,提出改进的直接丰度测定方法,发现高红移星系中存在AGN贡献,并揭示了基于[O III]4363定义样本的质量-金属丰度关系可能存在高达0.5 dex的偏差。
2023-10-19 astro-ph.GA
Uncovering the MIR emission of quiescent galaxies with $JWST$
本文利用JWST对SMACS-0723场中0.2<z<0.7的宁静星系进行紫外至中红外测光建模,揭示其尘埃和PAHs特征,并构建了紫外至射电全波段SED模板。
2023-10-02 astro-ph.GA
Morphology of Galaxies in JWST Fields: Initial Distribution and Evolution of Galaxy Morphology
基于 JWST 六个深场约 19,000 个星系,发现盘状星系在所有红移占 60-70%,高质量端球状主导,与 HR5 模拟一致,证实质量增长伴随盘状到球状形态转变。
2024-03-14 astro-ph.GA
The chemical enrichment in the early Universe as probed by JWST via direct metallicity measurements at z~8
我们分析了詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)早期释放观测计划中观测到的星系团SMACS J0723.3-7327背后的三个z~8星系的化学性质。利用NIRSpec光谱中的[O III]4363极光线探测,我们首次在如此高的红移下稳健地应用直接Te方法,测量了从极贫金属(12+log(O/H)~7)到约三分之一太阳的金属丰度。我们还讨论了这些源的激发特性,并将它们与局部强线金属丰度校准进行比较。我们发现,没有考虑的诊断匹配同时观察到的金属丰度和强线比的三个来源之间的关系,这意味着一个适当的重新评估的校准可能需要在这些红移。在质量-金属丰度平面上,z~7.6(log(M*/M_sun)= 8.1,8.7)的两个星系的金属丰度与z~2-3的质量-金属丰度关系外推一致,而z~8.5(log(M*/M_sun)= 7.8)的最小星系的金属丰度明显较低。这三个星系相对于基本金属丰度关系表现出不同程度的偏移,其中两个星系(z~7.6)略微一致,而z~8.5的源偏离明显,可能远离气体流动,恒星形成和金属富集之间的平滑平衡。
2022-09-26 astro-ph.GA
Not all protoclusters host evolved galaxies: Evidence for reduced environmental effects in a lower halo mass protocluster at $z = 7.66$
University of Geneva(日内瓦大学);Cosmic Dawn Center (DAWN)(宇宙黎明中心);Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所 DARK 研究中心);Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge(剑桥大学卡弗里宇宙学研究所);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(剑桥大学卡文迪许实验室)
利用JWST/NIRCam光谱研究SMACS-PC-z7p7原星系团核心,发现尽管存在极端超密度,其中星系的性质与场星系一致,表明环境效应仅在晕质量超过$10^{11.5} M_\odot$时才显著。
2026-06-25 astro-ph.GA
First Insights into the ISM at $z>8$ with JWST: Possible Physical Implications of a High [O III]$\mathbf{λ4363}$/[O III]$\mathbf{λ5007}$
我们提出了一个详细的分析,在$z>7.5$的三个光谱确认的星系的静止帧光发射线比。这些星系是在詹姆斯·韦伯太空望远镜(英语:James Webb Space Telescope)(JWST)的早期观测场SMACS J0723.3 PDMATHAMN 7327中发现的。通过定量比较这些星系与各种低红移“类似物”种群(例如绿豆、蓝莓等)的巴耳末线和氧线比率,我们表明,没有一个单一的模拟人口捕捉的$z>7.5$观测到的所有三个星系的线比的多样性。我们发现$z=7.67$的S 06355和$z=7.66$的S10612与当地的绿豆和蓝莓相似。相比之下,$z=8.50$上的S 04590似乎与其他两个星系有很大的不同,最像是本地宇宙中金属丰度极低的系统。也许S 04590中最引人注目的光谱特征是$0.048$(或$0.055$,当进行尘埃校正时)的[O III] $\lambda4363$ /[O III] $\lambda5007$比值(RO 3)非常高,这意味着极高的电子温度、$\sim3\times10^4$ K或气体密度$>10^4\ {\rm cm^{-3}}$。观测到的线比表明,这个星系不太可能拥有活动星系核。使用光电离模型,我们表明,除了年轻的,低金属量的恒星人口的高质量X射线双星或高宇宙射线背景的列入可以提供额外的加热,以解释所观察到的高RO 3,同时保持与其他观察到的线比一…
2022-09-14 astro-ph.GA
A new era of intracluster light studies with JWST
仍然在很大程度上未被探索,星系团中的漫射光追踪了这些巨大结构的过去和正在进行的积累。利用JWST早期释放观测首次对星系团SMACS-J 0723.3-7327(z=0.39)的团内光进行了全面的研究。这些深和高空间分辨率的图像,使高信噪比的ICL的径向距离为$\sim400$千秒差距的研究,两倍远,相对于以前的HST研究的中间红移集群。这开辟了探索正在构建ICL的丰富混合过程的可能性。我们发现,内部部分(R $<$ 100 kpc)是通过一个主要的合并,而外部部分(R $>$ 100 kpc)主要是由银河系类卫星的潮汐剥离。我们还发现,该集群($α_{3D} = -2.47\pm0.13$)的ICL的恒星质量密度径向轮廓的斜率密切遵循预测的暗物质晕斜率($α_{3D\mathrm{,DM}} = -2.6$到$-2$),支持的想法,这两个组件有一个类似的形状,从而使用ICL作为星系团中的暗物质分布的示踪剂的潜力。未来JWST对ICL的研究将彻底改变我们对团簇形成的理解,并将对改善这些结构的引力透镜质量图至关重要,从而准确地解释第一个星系的性质。
2022-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST NIRCam+NIRSpec: Interstellar medium and stellar populations of young galaxies with rising star formation and evolving gas reservoirs
研究结合JWST NIRCam成像与NIRSpec光谱,用Prospector自洽拟合3个z>7年轻星系,揭示其上升型恒星形成、金属丰度、致密形态及气体演化机制。
2023-06-05 astro-ph.GA
Seeing sharper and deeper: JWST's first glimpse of the photometric and spectroscopic properties of galaxies in the epoch of reionisation
利用JWST NIRCam测光与光谱数据,研究再电离纪元四个星系的光度红移、强发射线及形态,发现其极端颜色和线等效宽度符合高红移模拟预测,表明剧烈恒星形成在该时期为常态。
2023-08-30 astro-ph.GA
An optically-dark merging system at z~6 detected by JWST
本研究在JWST的SMACS0723深场中搜寻光学暗天体的近邻伴星系,发现一个z~5.7处的正在并合的大质量尘埃光学暗系统,结合模拟重构其质量组装历史,为理解再电离末期恒星质量遮蔽积累阶段的并合作用提供了新线索。
2024-09-01 astro-ph.GA
A Multi-Wavelength Investigation of Dust and Stellar Mass Distributions in Galaxies: Insights from High-Resolution JWST Imaging
本文利用JWST高分辨率多波段成像开发尘埃与恒星成分分解算法,研究宇宙正午时期星系结构,发现中等质量星系尘埃核比恒星核更致密,而最大质量星系两者致密度相当,揭示核球增长与恒星形成对星系结构演化的影响。
2023-08-11 astro-ph.GA
Unveiling the Cosmic Chemistry: Revisiting the Mass-Metallicity Relation with JWST/NIRSpec at 4 < z < 10
本研究利用JWST/NIRSpec观测的81个高红移恒星形成星系,结合公开样本构建263个星系的合并数据集,探究4<z<10区间的质量-金属丰度关系,发现z>8时FMR出现显著偏移,提出经验MZ-z关系并指出现有模拟的局限与未来研究方向。
2024-12-13 astro-ph.GA
EPOCHS IV: SED Modelling Assumptions and their impact on the Stellar Mass Function at 6.5 < z < 13.5 using PEARLS and public JWST observations
该研究利用JWST NIRCam深度观测首次直接约束z>10的星系恒星质量函数,分析SED建模假设对结果的影响,发现z≥9时恒星质量密度演化更平缓,且结果与标准宇宙学模型一致。
2025-02-11 astro-ph.GA
Morphologies of Galaxies at $z \gtrsim 9$ Uncovered by JWST/NIRCam Imaging: Cosmic Size Evolution and an Identification of an Extremely Compact Bright Galaxy at $z\sim 12$
本文利用JWST/NIRCam成像研究z≳9星系形态,发现z~12-16星系有效半径约200-300 pc并遵循r_e∝(1+z)^s的宇宙尺寸演化关系,同时识别出z~12处极紧凑明亮星系GL-z12-1,其r_e仅约39 pc,表明早期并合塑造星系尺寸演化。
2023-05-10 astro-ph.GA
The Mass-Metallicity Relation of Dwarf Galaxies at Cosmic Noon from JWST Observations
利用JWST观测和引力透镜效应,将z=2-3处矮星系的质量-金属丰度关系拓展至更低质量端,发现低质量端斜率更平缓并证实基本金属丰度关系的存在。
2023-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST and ALMA Multiple-Line Study in and around a Galaxy at $z=8.496$: Optical to FIR Line Ratios and the Onset of an Outflow Promoting Ionizing Photon Escape
研究结合 JWST 与 ALMA 多谱线观测分析 $z=8.496$ 星系,发现偏移蓝移的 [CII] 与延展 [OIII] 外流迹象,并由线比值约束其密度、金属丰度及电离光子逃逸条件。
2024-01-25 astro-ph.GA
Galaxy Mergers in the Epoch of Reionization I: A JWST Study of Pair Fractions, Merger Rates, and Stellar Mass Accretion Rates at $z = 4.5-11.5$
本文利用八个 JWST Cycle-1 天区数据,在 z=4.5–11.5 范围内系统测量星系主并合对比例、并合率和恒星质量吸积率,发现并合对高红移星系质量组装贡献约一半。
2025-06-04 astro-ph.GA
UV Luminosity Density Results at z>8 from the First JWST/NIRCam Fields: Limitations of Early Data Sets and the Need for Spectroscopy
本文利用首批 JWST/NIRCam 三个深场数据推导 z>8 紫外光度函数与光度密度,通过将候选星系分为稳健、可靠和可能三类,揭示早期结果存在巨大不确定性,并强调亟需光谱与更深成像观测。
2023-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
EPOCHS I. The Discovery and Star Forming Properties of Galaxies in the Epoch of Reionization at $6.5 < z < 18$ with PEARLS and Public JWST data
本文利用 PEARLS 和公开 JWST 数据发现 1165 个高红移星系($6.5<z<18$),通过严谨方法识别并分析其性质,发现恒星质量驱动星系形成,且在 $z>12$ 处存在星系数量超出模型预测的张力。
2024-07-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Interpretations of galaxy spectra at high redshift. \ The H_gamma/H_beta excess
University of Padova(帕多瓦大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学)
研究通过分析高红移星系光谱,发现其Hγ/Hβ比值较高,表明可能存在原始星系的残余,通过建模揭示了高红移星系与本地低金属星系的相似性及差异。
2026-05-20 astro-ph.GA
EPOCHS XI: The Structure and Morphology of Galaxies in the Epoch of Reionization to z ~ 12.5
该研究分析EPOCHS v1样本中521个高红移星系候选体,通过拟合Sérsic模型和Morfometryka测量,揭示其大小-质量相关性、并合率特征及尺寸与形态关系,证实观测趋势源于演化而非红移效应。
2025-02-14 astro-ph.GA