Deep ALMA redshift search of a z~12 GLASS-JWST galaxy candidate
Auteurs : Tom J. L. C. Bakx, Jorge A. Zavala, Ikki Mitsuhashi, Tommaso Treu, Adriano Fontana, Ken-ichi Tadaki, Caitlin M. Casey, Marco Castellano, Karl Glazebrook, Masato Hagimoto, Ryota Ikeda, Tucker Jones, Nicha Leethochawalit, Charlotte Mason, Takahiro Morishita, Themiya Nanayakkara, Laura Pentericci, Guido Roberts-Borsani, Paola Santini, Stephen Serjeant, Yoichi Tamura, Michele Trenti, Eros Vanzella
Points clés générés par l'IA
- Le télescope spatial James Webb a découvert de nombreux candidats galaxies lumineux dans l'univers très primitif, remettant en cause les modèles actuels de formation des galaxies.
- Des observations spectroscopiques et continues profondes d'ALMA ont été effectuées vers GHZ2/GLASS-z13, l'un des candidats les plus brillants et robustes à z>10 identifiés dans le programme GLASS-JWST Early Release Science.
- Bien que l'absence de détection du continuum de poussière soutienne sa nature à haut décalage vers le rouge en excluant les intrus poussiéreux à faible décalage vers le rouge, aucune ligne d'émission brillante n'a été détectée à la position de la cible malgré la couverture totale de 30 GHz et 98% de la distribution de probabilité du décalage vers le rouge (z=11.9-13.5).
- Une ligne d'émission tentatrice a été identifiée à 0,5 arcsec de la position JWST de GHZ2/GLASS-z13, ce qui impliquerait un décalage spectrocopique de z=12.117+/-0.012 si elle était associée à la ligne [OIII]88um.
- Les contraintes actuelles sur la luminosité de la ligne d'oxygène placent celle-ci le long (ou en dessous) de la relation [OIII]-SFR pour les galaxies pauvres en métaux.
- La faible teneur en métaux et en poussière impliquée par ces observations est également cohérente avec la pente UV bleue observée par JWST, ce qui suggère une atténuation négligeable de la poussière dans les galaxies à cette époque précoce.
- Ce travail illustre bien la synergie entre JWST et ALMA et ouvre des perspectives pour des enquêtes spectroscopiques futures sur les candidats galactiques z>10.
Résumé : The James Webb Space Telescope (JWST) has discovered a surprising abundance of bright galaxy candidates in the very early Universe (<500Myrs after the Big Bang), calling into question current galaxy formation models. Spectroscopy is needed to confirm the primeval nature of these candidates, as well as to understand how the first galaxies form stars and grow. Here we present deep spectroscopic and continuum ALMA observations towards GHZ2/GLASS-z13, one of the brightest and most robust candidates at z>10, identified in the GLASS-JWST Early Release Science Program. While the lack of dust continuum detection supports its high-redshift nature by ruling out lower redshift dusty interlopers, we do not detect any bright emission line at the position of the target despite covering a total of 30GHz and 98% of the source's redshift probability distribution (z=11.9-13.5). A tentative emission line is identified 0.5arcsec away from the JWST position of GHZ2/GLASS-z13, which would imply a spectroscopic redshift of z=12.117+/-0.012 if associated with the [OIII]88um line. Further confirmation is though necessary to confirm the signal is astrophysical and associated with the target. The current constraints on the oxygen line luminosity place it along (or below) the [OIII]-SFR relation for metal-poor galaxies. The low metallicity and dust content implied by these observations are also consistent with the blue UV slope observed by JWST, which suggest negligible dust attenuation in galaxies at this early epoch. This work illustrates the synergy between JWST and ALMA and paves the way for future spectroscopic surveys of z > 10 galaxy candidates.
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