Emisión de PAH de galaxias formadoras de estrellas en imágenes de infrarrojo medio JWST del grupo de lentes SMACS J0723.3−7327

Diagrama color-color F444W−F770W vs. F770W−F1000W para observaciones JWST del campo SMACS J0723. Panel superior: mapa simulado para SFG detectados (cruces rellenas) en el MIRI FOV con los mismos límites de magnitud que las observaciones SMACS J0723. Los círculos abiertos representan la muestra completa de SFG en este FOV, la mayoría de los cuales no se detectaron. Las pistas sombreadas (pequeños círculos rellenos) son las mismas que las de la Fig. 1, con una dispersión adicional de 0,05 mag. Esperamos detectar 18 SFG por MIRI FOV. Identificamos 23 cúmulos de galaxias con corrimientos al rojo espectroscópicos (z = 0,387 ± 0,020; cruces amarillas). El único cúmulo de galaxias (cruz rellena de amarillo en la parte superior) que corresponde a la ubicación del mapa de colores de los SFG es una galaxia Seyfert, que refleja la emisión de PAH de los SFG (consulte la Sección 5). astro-ph.GA

Los espectros de infrarrojo medio de las galaxias formadoras de estrellas (SFG) se caracterizan por características amplias de emisión de PAH en el rango de 3 a 20 μm.

A medida que estas características se desplazan hacia el rojo, se predice que dominarán el flujo en ciertas longitudes de onda del infrarrojo medio, lo que generará variaciones de color significativas dependientes del desplazamiento hacia el rojo en la fotometría de banda ancha. La llegada de JWST por primera vez nos permite estudiar este efecto para los SFG ordinarios. Aquí presentamos pistas en mapas de color de infrarrojo medio (4,4, 7,7, 10, 15 y 18 μm) que describen la dependencia del corrimiento al rojo de los colores SFG, según las plantillas de distribución de energía espectral.

Además, proporcionamos mapas de color a color simulados llenando estas pistas utilizando el historial de formación de estrellas cósmicas y la función de tasa de formación de estrellas. Según el corrimiento al rojo, encontramos que los SFG se destacan en los diagramas color-color en varias escalas. Presentamos la primera ilustración observacional de este efecto para las galaxias detectadas en las observaciones tempranas del campo del JWST hacia el cúmulo de lentes SMACS J0723.3−7327.

La distribución de las galaxias detectadas es consistente con las simulaciones, y los números aumentan significativamente por los efectos de lentes. El emisor de PAH con el corrimiento al rojo espectral más alto detectado en todas las bandas es una galaxia de múltiples imágenes en z=1.45. Aparte de una galaxia Seyfert en z=0,38, también hay un número significativo de miembros del cúmulo que no emiten PAH.

Las futuras observaciones de campo amplio ampliarán aún más los mapas de color de infrarrojo medio y proporcionarán información sobre la evolución de los SFG típicos.

Daniel Longerudi, Jens Hjorth

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Asignaturas: Astrofísica de Galaxias (astro-ph.GA)
Cita: arXiv:2210.06482 [astro-ph.GA] (o arXiv:2210.06482v1 [astro-ph.GA] para esta versión)
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Publicado por: Daniel Langerudi
[v1] miércoles 12 de octubre de 2022 18:00:00 UTC (4662 KB)
https://arxiv.org/abs/2210.06482
Astrobiología, Astroquímica

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