Two Massive, Compact, and Dust-obscured Candidate z ≃ 8 Galaxies Discovered by JWST - INSU - Institut national des sciences de l'Univers Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue The Astrophysical Journal Année : 2023

Two Massive, Compact, and Dust-obscured Candidate z ≃ 8 Galaxies Discovered by JWST

Hollis B. Akins
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Caitlin M. Casey
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Natalie Allen
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Micaela B. Bagley
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Mark Dickinson
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Steven L. Finkelstein
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Maximilien Franco
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Santosh Harish
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Pablo Arrabal Haro
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Jeyhan S. Kartaltepe
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Anton M. Koekemoer
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Daizhong Liu
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Arianna S. Long
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Casey Papovich
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Nor Pirzkal
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Jason Rhodes
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Brant E. Robertson
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Marko Shuntov
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Sune Toft
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Guang Yang
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Guillermo Barro
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Laura Bisigello
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Jaclyn B. Champagne
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Olivia Cooper
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Luca Costantin
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Alexander de La Vega
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Nicole E. Drakos
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Andreas Faisst
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Adriano Fontana
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Seiji Fujimoto
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Steven Gillman
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Carlos Gómez-Guijarro
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Ghassem Gozaliasl
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Nimish P. Hathi
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Christopher C. Hayward
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Michaela Hirschmann
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Benne W. Holwerda
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Shuowen Jin
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Dale D. Kocevski
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Vasily Kokorev
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Erini Lambrides
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Ray A. Lucas
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Georgios E. Magdis
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Benjamin Magnelli
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Jed Mckinney
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Bahram Mobasher
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Pablo G. Pérez-González
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R. Michael Rich
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Margherita Talia
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C. Megan Urry
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Francesco Valentino
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Katherine E. Whitaker
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L. Y. Aaron Yung
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Jorge Zavala
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Résumé

We present a search for extremely red, dust-obscured, z > 7 galaxies with JWST/NIRCam+MIRI imaging over the first 20 arcmin2 of publicly available Cycle 1 data from the COSMOS-Web, CEERS, and PRIMER surveys. Based on their red color in F277W-F444W (~2.5 mag) and detection in MIRI/F770W (~25 mag), we identify two galaxies, COS-z8M1 and CEERS-z7M1, that have best-fit photometric redshifts of $z={8.4}_{-0.4}^{+0.3}$ and ${7.6}_{-0.1}^{+0.1}$ , respectively. We perform spectral energy distribution fitting with a variety of codes (including BAGPIPES, PROSPECTOR, BEAGLE, and CIGALE) and find a >95% probability that these indeed lie at z > 7. Both sources are compact (R eff ≲ 200 pc) and highly obscured (A V ~ 1.5-2.5) and, at our best-fit redshift estimates, likely have strong [O III]+Hβ emission contributing to their 4.4 μm photometry. We estimate stellar masses of ~1010 M for both sources; by virtue of detection in MIRI at 7.7 μm, these measurements are robust to the inclusion of bright emission lines, for example, from an active galactic nucleus. We identify a marginal (2.9σ) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array detection at 2 mm within 0.″5 of COS-z8M1, which, if real, would suggest a remarkably high IR luminosity of ~1012 L . These two galaxies, if confirmed at z ~ 8, would be extreme in their stellar and dust masses and may be representative of a substantial population of highly dust-obscured galaxies at cosmic dawn.
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insu-04479051 , version 1 (10-03-2024)

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Citer

Hollis B. Akins, Caitlin M. Casey, Natalie Allen, Micaela B. Bagley, Mark Dickinson, et al.. Two Massive, Compact, and Dust-obscured Candidate z ≃ 8 Galaxies Discovered by JWST. The Astrophysical Journal, 2023, 956, ⟨10.3847/1538-4357/acef21⟩. ⟨insu-04479051⟩
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