Dusty Starbursts Masquerading as Ultra-high Redshift Galaxies in JWST CEERS Observations - INSU - Institut national des sciences de l'Univers
Article Dans Une Revue The Astrophysical journal letters Année : 2023

Dusty Starbursts Masquerading as Ultra-high Redshift Galaxies in JWST CEERS Observations

Jorge A. Zavala , Véronique Buat (1) , Caitlin M. Casey , Steven L. Finkelstein , Denis Burgarella (1) , Micaela B. Bagley , Laure Ciesla (1) , Emanuele Daddi (2) , Mark Dickinson , Henry C. Ferguson , Maximilien Franco , E. F. Jiménez-Andrade , Jeyhan S. Kartaltepe , Anton M. Koekemoer , Aurélien Le Bail (2) , E. J. Murphy , Casey Papovich , Sandro Tacchella , Stephen M. Wilkins , Itziar Aretxaga , Peter Behroozi , Jaclyn B. Champagne , Adriano Fontana , Mauro Giavalisco , Andrea Grazian , Norman A. Grogin , Lisa J. Kewley , Dale D. Kocevski , Allison Kirkpatrick , Jennifer M. Lotz , Laura Pentericci , Pablo G. Pérez-González , Nor Pirzkal , Swara Ravindranath , Rachel S. Somerville , Jonathan R. Trump , Guang Yang , L. Y. Aaron Yung , Omar Almaini , Ricardo O. Amorín , Marianna Annunziatella , Pablo Arrabal Haro , Bren E. Backhaus , Guillermo Barro , Eric F. Bell , Rachana Bhatawdekar , Laura Bisigello , Fernando Buitrago , Antonello Calabrò , Marco Castellano , Óscar A. Chávez Ortiz , Katherine Chworowsky , Nikko J. Cleri , Seth H. Cohen , Justin W. Cole , Kevin C. Cooke , M. C. Cooper , Asantha R. Cooray , Luca Costantin , Isabella G. Cox , Darren Croton , Romeel Davé , Alexander de La Vega , Avishai Dekel , David Elbaz (2) , Vicente Estrada-Carpenter , Vital Fernández , Keely D. Finkelstein , Jonathan Freundlich (3) , Seiji Fujimoto , Ángela García-Argumánez , Jonathan P. Gardner , Eric Gawiser , Carlos Gómez-Guijarro (2) , Yuchen Guo , Timothy S. Hamilton , Nimish P. Hathi , Benne W. Holwerda , Michaela Hirschmann , Marc Huertas-Company , Taylor A. Hutchison , Kartheik G. Iyer , Anne E. Jaskot , Saurabh W. Jha , Shardha Jogee , Stéphanie Juneau , Intae Jung , Susan A. Kassin , Peter Kurczynski , Rebecca L. Larson , Gene C. K. Leung , Arianna S. Long , Ray A. Lucas , Benjamin Magnelli (2) , Kameswara Bharadwaj Mantha , Jasleen Matharu , Elizabeth J. Mcgrath , Daniel H. Mcintosh , Aubrey Medrano , Emiliano Merlin , Bahram Mobasher , Alexa M. Morales , Jeffrey A. Newman , David C. Nicholls , Viraj Pandya , Marc Rafelski , Kaila Ronayne , Caitlin Rose , Russell E. Ryan , Paola Santini , Lise-Marie Seillé (1) , Ekta A. Shah , Lu Shen , Raymond C. Simons , Gregory F. Snyder , Elizabeth R. Stanway , Amber N. Straughn , Harry I. Teplitz , Brittany N. Vanderhoof , Jesús Vega-Ferrero , Weichen Wang , Benjamin J. Weiner , Christopher N. A. Willmer , Stijn Wuyts
Jorge A. Zavala
  • Fonction : Auteur
Caitlin M. Casey
  • Fonction : Auteur
Steven L. Finkelstein
  • Fonction : Auteur
Micaela B. Bagley
  • Fonction : Auteur
Mark Dickinson
  • Fonction : Auteur
Henry C. Ferguson
  • Fonction : Auteur
Maximilien Franco
  • Fonction : Auteur
E. F. Jiménez-Andrade
  • Fonction : Auteur
Jeyhan S. Kartaltepe
  • Fonction : Auteur
Anton M. Koekemoer
  • Fonction : Auteur
E. J. Murphy
  • Fonction : Auteur
Casey Papovich
  • Fonction : Auteur
Sandro Tacchella
  • Fonction : Auteur
Stephen M. Wilkins
  • Fonction : Auteur
Itziar Aretxaga
  • Fonction : Auteur
Peter Behroozi
  • Fonction : Auteur
Jaclyn B. Champagne
  • Fonction : Auteur
Adriano Fontana
  • Fonction : Auteur
Mauro Giavalisco
  • Fonction : Auteur
Andrea Grazian
  • Fonction : Auteur
Norman A. Grogin
  • Fonction : Auteur
Lisa J. Kewley
  • Fonction : Auteur
Dale D. Kocevski
  • Fonction : Auteur
Allison Kirkpatrick
  • Fonction : Auteur
Jennifer M. Lotz
  • Fonction : Auteur
Laura Pentericci
  • Fonction : Auteur
Pablo G. Pérez-González
  • Fonction : Auteur
Nor Pirzkal
  • Fonction : Auteur
Swara Ravindranath
  • Fonction : Auteur
Rachel S. Somerville
  • Fonction : Auteur
Jonathan R. Trump
  • Fonction : Auteur
Guang Yang
  • Fonction : Auteur
L. Y. Aaron Yung
  • Fonction : Auteur
Omar Almaini
  • Fonction : Auteur
Ricardo O. Amorín
  • Fonction : Auteur
Marianna Annunziatella
  • Fonction : Auteur
Pablo Arrabal Haro
  • Fonction : Auteur
Bren E. Backhaus
  • Fonction : Auteur
Guillermo Barro
  • Fonction : Auteur
Eric F. Bell
  • Fonction : Auteur
Rachana Bhatawdekar
  • Fonction : Auteur
Laura Bisigello
  • Fonction : Auteur
Fernando Buitrago
  • Fonction : Auteur
Antonello Calabrò
  • Fonction : Auteur
Marco Castellano
  • Fonction : Auteur
Óscar A. Chávez Ortiz
  • Fonction : Auteur
Katherine Chworowsky
  • Fonction : Auteur
Nikko J. Cleri
  • Fonction : Auteur
Seth H. Cohen
  • Fonction : Auteur
Justin W. Cole
  • Fonction : Auteur
Kevin C. Cooke
  • Fonction : Auteur
M. C. Cooper
  • Fonction : Auteur
Asantha R. Cooray
  • Fonction : Auteur
Luca Costantin
  • Fonction : Auteur
Isabella G. Cox
  • Fonction : Auteur
Darren Croton
  • Fonction : Auteur
Romeel Davé
  • Fonction : Auteur
Alexander de La Vega
  • Fonction : Auteur
Avishai Dekel
  • Fonction : Auteur
Vicente Estrada-Carpenter
  • Fonction : Auteur
Vital Fernández
  • Fonction : Auteur
Keely D. Finkelstein
  • Fonction : Auteur
Seiji Fujimoto
  • Fonction : Auteur
Ángela García-Argumánez
  • Fonction : Auteur
Jonathan P. Gardner
  • Fonction : Auteur
Eric Gawiser
  • Fonction : Auteur
Yuchen Guo
  • Fonction : Auteur
Timothy S. Hamilton
  • Fonction : Auteur
Nimish P. Hathi
  • Fonction : Auteur
Benne W. Holwerda
  • Fonction : Auteur
Michaela Hirschmann
  • Fonction : Auteur
Marc Huertas-Company
  • Fonction : Auteur
Taylor A. Hutchison
  • Fonction : Auteur
Kartheik G. Iyer
  • Fonction : Auteur
Anne E. Jaskot
  • Fonction : Auteur
Saurabh W. Jha
  • Fonction : Auteur
Shardha Jogee
  • Fonction : Auteur
Stéphanie Juneau
  • Fonction : Auteur
Intae Jung
  • Fonction : Auteur
Susan A. Kassin
  • Fonction : Auteur
Peter Kurczynski
  • Fonction : Auteur
Rebecca L. Larson
  • Fonction : Auteur
Gene C. K. Leung
  • Fonction : Auteur
Arianna S. Long
  • Fonction : Auteur
Ray A. Lucas
  • Fonction : Auteur
Kameswara Bharadwaj Mantha
  • Fonction : Auteur
Jasleen Matharu
  • Fonction : Auteur
Elizabeth J. Mcgrath
  • Fonction : Auteur
Daniel H. Mcintosh
  • Fonction : Auteur
Aubrey Medrano
  • Fonction : Auteur
Emiliano Merlin
  • Fonction : Auteur
Bahram Mobasher
  • Fonction : Auteur
Alexa M. Morales
  • Fonction : Auteur
Jeffrey A. Newman
  • Fonction : Auteur
David C. Nicholls
  • Fonction : Auteur
Viraj Pandya
  • Fonction : Auteur
Marc Rafelski
  • Fonction : Auteur
Kaila Ronayne
  • Fonction : Auteur
Caitlin Rose
  • Fonction : Auteur
Russell E. Ryan
  • Fonction : Auteur
Paola Santini
  • Fonction : Auteur
Ekta A. Shah
  • Fonction : Auteur
Lu Shen
  • Fonction : Auteur
Raymond C. Simons
  • Fonction : Auteur
Gregory F. Snyder
  • Fonction : Auteur
Elizabeth R. Stanway
  • Fonction : Auteur
Amber N. Straughn
  • Fonction : Auteur
Harry I. Teplitz
  • Fonction : Auteur
Brittany N. Vanderhoof
  • Fonction : Auteur
Jesús Vega-Ferrero
  • Fonction : Auteur
Weichen Wang
  • Fonction : Auteur
Benjamin J. Weiner
  • Fonction : Auteur
Christopher N. A. Willmer
  • Fonction : Auteur
Stijn Wuyts
  • Fonction : Auteur

Résumé

Lyman-break galaxy (LBG) candidates at z ≳ 10 are rapidly being identified in James Webb Space Telescope (JWST)/NIRCam observations. Due to the (redshifted) break produced by neutral hydrogen absorption of rest-frame UV photons, these sources are expected to drop out in the bluer filters while being well detected in redder filters. However, here we show that dust-enshrouded star-forming galaxies at lower redshifts (z ≲ 7) may also mimic the near-infrared (near-IR) colors of z > 10 LBGs, representing potential contaminants in LBG candidate samples. First, we analyze CEERS-DSFG-1, a NIRCam dropout undetected in the F115W and F150W filters but detected at longer wavelengths. Combining the JWST data with (sub)millimeter constraints, including deep NOEMA interferometric observations, we show that this source is a dusty star-forming galaxy (DSFG) at z ≈ 5.1. We also present a tentative 2.6σ SCUBA-2 detection at 850 μm around a recently identified z ≈ 16 LBG candidate in the same field and show that, if the emission is real and associated with this candidate, the available photometry is consistent with a z ~ 5 dusty galaxy with strong nebular emission lines despite its blue near-IR colors. Further observations on this candidate are imperative to mitigate the low confidence of this tentative submillimeter emission and its positional uncertainty. Our analysis shows that robust (sub)millimeter detections of NIRCam dropout galaxies likely imply z ~ 4-6 redshift solutions, where the observed near-IR break would be the result of a strong rest-frame optical Balmer break combined with high dust attenuation and strong nebular line emission, rather than the rest-frame UV Lyman break. This provides evidence that DSFGs may contaminate searches for ultra-high redshift LBG candidates from JWST observations.
Fichier principal
Vignette du fichier
Zavala_2023_ApJL_943_L9.pdf (2.01 Mo) Télécharger le fichier
Origine Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte

Dates et versions

insu-04030807 , version 1 (16-03-2023)

Licence

Identifiants

Citer

Jorge A. Zavala, Véronique Buat, Caitlin M. Casey, Steven L. Finkelstein, Denis Burgarella, et al.. Dusty Starbursts Masquerading as Ultra-high Redshift Galaxies in JWST CEERS Observations. The Astrophysical journal letters, 2023, 943, ⟨10.3847/2041-8213/acacfe⟩. ⟨insu-04030807⟩
134 Consultations
78 Téléchargements

Altmetric

Partager

More