Ionising properties of galaxies in JADES for a stellar mass complete sample: resolving the cosmic ionising photon budget crisis at the Epoch of Reionisation
C. Simmonds, S. Tacchella, K. Hainline, B. D. Johnson, D. Puskás, B. Robertson, W. M. Baker, R. Bhatawdekar, K. Boyett, A. J. Bunker, P. A. Cargile, S. Carniani… 展开作者
C. Simmonds, S. Tacchella, K. Hainline, B. D. Johnson, D. Puskás, B. Robertson, W. M. Baker, R. Bhatawdekar, K. Boyett, A. J. Bunker, P. A. Cargile, S. Carniani, J. Chevallard, M. Curti, E. Curtis-Lake, Z. Ji, G. C. Jones, N. Kumari, I. Laseter, R. Maiolino, M. V. Maseda, P. Rinaldi, A. Stoffers, H. Übler, N. C. Villanueva, C. C. Williams, C. Willot, J. Witstok, Y. Zhu
We use NIRCam imaging from the JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) to study the ionising properties of a sample of 15721 galaxies at $3 \leq z_{\rm{phot}} \leq 9$, 90\% complete in stellar mass down to log(M$_{\star}$/[M$_{\odot}$])$\approx 7.5$. Out of the full sample, 1620 of the galaxies have spectroscopic redshift measurements from the literature. We use the spectral energy distribution fitting code \texttt{Prospector} to fit all available photometry and infer galaxy properties. We find a significantly milder evolution of the ionising photon production efficiency (\xion\/) with redshift and UV magnitude than previously reported. Interestingly, we observe two distinct populations in \xion\/, distinguished by their burstiness (given by SFR$_{10}$/SFR$_{100}$). Both populations show the same evolution with $z$ and M$_{\rm{UV}}$, but have a different \xion\/ normalisation. We convolve the more representative $\log(ξ_{\rm{ion}} (z,\text{M}_{\rm{UV}}))$ relations (accounting for $\sim96$\% of the sample), with luminosity functions from literature, to place constraints on the cosmic ionising photon budget. By combining our results, we find that one of our models can match the observational constraints from the \lya\/ forest at $z\lesssim6$. We conclude that galaxies with M$_{\rm{UV}}$ between $-16$ and $-20$, adopting a reasonable escape fraction, can produce enough ionising photons to ionise the Universe, without exceeding the required ionising photon budget.
High redshift AGNs and HI reionisation: limits from the unresolved X-ray background
z~3处明亮类星体数量的迅速减少似乎对HI莱曼极限的电离背景的贡献越来越小。因此，一般认为（前）星系系统中的大质量恒星可能提供额外的电离通量，以在z>6时完成HI再电离。然而，一个星系主导的背景，可能需要从高红移星系的莱曼连续辐射的逃逸分数高达10%，一个值有点不一致（公认的稀缺）的观测约束。矮星系的高逃逸分数一直被提倡，或者，一个迄今未被发现（或几乎未被发现）的人口的无遮蔽，高红移微弱AGN。在这里，我们质疑后者的假设，并表明，这样的来源，是一致的，在z=0的未解决的X射线背景的测量水平，可以提供一个分数的HII填充因子不大于13%的z=6。分数上升到<27% in the somewhat extreme case of a constant comoving redshift evolution of the AGN emissivity. This still calls for a mean escape fraction of ionising photons from high-z galaxies >10%。
A long time ago in an LAE far, far away: a signpost of early reionization or a nascent AGN at $z=13$?
School of Earth and Space Exploration, Arizona State University（亚利桑那州立大学地球与空间探索学院）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Riverside（加州大学河滨分校物理与天文学系）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）
GLIMPSE-D: Metallicity Decline in Faint Galaxies: Implications for [O III]+Hb Luminosity Function and Reionisation Budget
University of Geneva（日内瓦大学）；CNRS, IRAP（法国国家科学研究中心，天体物理研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Univ Lyon1（里昂第一大学）；The University of Texas at Austin（得克萨斯大学奥斯汀分校）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Rutgers University（罗格斯大学）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天体物理研究所）
A new perspective on globular clusters, their initial mass function, and their contribution to the stellar halo and to cosmic reionisation
我们研究了各种影响的动力学和化学模型的球状星团（GC），成功地再现了所观察到的丰度模式和多个人口的恒星在这些系统中假设化学富集快速旋转的大质量恒星。使用Decressin et al.（2007）的模型，我们确定了观测到的球状星团的现今质量与它们的初始恒星质量之间的比值，作为恒星初始质量函数（IMF）的函数。我们还计算了低质量恒星喷出的质量，以及原始球状星团发射的氢电离光子的数量。通常，我们发现GC的初始质量必须比现在的恒星质量大8-10倍（如果第二代恒星也从GC逃逸，则可达25倍）。现在的银河系GC星群对星系晕中低质量恒星的贡献率大约为5-8%（10-20%）。我们还表明，第二代恒星的检测在星系晕，最近宣布由不同的团体，GC初始质量函数（GCIMF）提供了一个新的约束。这些意见似乎排除了幂律GCIMF，而他们是兼容的对数正态分布。最后，高的初始质量也意味着GC在早期宇宙中必须发射大量的电离光子。我们的研究结果重新打开的GC的初始质量函数的问题，并加强了早期的结论，老GC可能代表了一个显着的贡献，在高红移再电离的星系间介质。
Cloudy with a chance of starshine: Possible photometric signatures of nebular-dominated emission in $1.5 < z < 8.5$ JADES galaxies
University of Oxford（牛津大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Jodrell Bank Centre for Astrophysics, University of Manchester（曼彻斯特大学乔德雷尔银行天体物理学中心）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）
LATED: Ly$α$-anchored photometric selection of candidate metal-free and extremely metal-poor star formation from the end of reionisation to cosmic noon
A GLIMPSE into the very faint-end of the H$β$+[OIII]$λλ$4960,5008 luminosity function at z=7-9 behind Abell S1063
Observatoire de Genève, Université de Genève（日内瓦天文台，日内瓦大学）；Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, Sorbonne Université（巴黎天体物理研究所，法国国家科学研究中心，索邦大学）；Department of Physics, Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本-古里安大学物理系）；Department of Astronomy, The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校天文学系）；CNRS, IRAP（法国国家科学研究中心，天体物理研究所）；Department of Astronomy, Oskar Klein Centre, Stockholm University（斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心天文学系）
Life After the Quasar: Overmassive Black Holes and Remnant Ionised Bubbles in and Around Two z~6.6 Galaxies
University of Geneva（日内瓦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Heidelberg University（海德堡大学）；Max Planck Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学和技术研究所）
Lyman continuum leaker candidates among highly ionised, low-redshift dwarf galaxies selected from HeII
当代研究表明，早期宇宙中星系际介质（IGM）的再电离主要是由恒星形成（原）星系（SFG）实现的。由于观测的限制，我们的知识的起源足够数量的电离莱曼连续（LyC）光子和机制，促进他们的运输到IGM仍然稀疏。因此，最近的努力集中在研究这些高红移物体的局部类似物。我们使用档案光谱SDSS DR 12数据选择低z He II 4686发射器的样本，并将其限制为一组SFG，其发射线诊断对AGN的存在敏感，这是我们唯一的选择标准。我们的最终样本包括18个低质量，低金属含量的矮星系，似乎主要是由恒星源电离。我们发现大的O32比率和[S II]的不足，这为这些星系是LyC发射体（LCEs）提供了强有力的证据。这些天体中至少有40%是具有宇宙学意义的LyC逃逸分数> 10%的候选天体。它们的SFH表现出很强的相似性，几乎所有的星系似乎都包含一个古老的（>1 Gyr）恒星成分，同时也包含一个年轻的两阶段（~ 1000万年和<100万年）恒星爆发，我们推测这可能与LyC逃逸有关。这里提出的紧凑的发射线星系的属性与许多本地LCE中观察到的一致。事实上，我们的样本可能被证明是对相当小的本地LCE目录的扩展，因为我们发现的极端星际介质（ISM）条件被假设为促进LyC泄漏。值得注意的是，我们所有的18个候选人都比大多数已建立的LCE更接近（z<0.1）。如果推断的LyC光子损失是真实的，这表明从He II 46…
Beyond the stars: Linking H$α$ sizes, kinematics, and star formation in galaxies at $z\approx 4-6$ with JWST grism surveys and $\texttt{geko}$
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）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁斯分校天文学与天体物理学系）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯蒂沃德天文台）；Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系）
