Probing the high-redshift universe with SPICA: Toward the epoch of reionisation and beyond
Notice bibliographique
Résumé
Abstract With the recent discovery of a dozen dusty star-forming galaxies and around 30 quasars at z > 5 that are hyper-luminous in the infrared (μ LIR > 1013 L⊙, where μ is a lensing magnification factor), the possibility has opened up for SPICA, the proposed ESA M5 mid-/far-infrared mission, to extend its spectroscopic studies toward the epoch of reionisation and beyond. In this paper, we examine the feasibility and scientific potential of such observations with SPICA’s far-infrared spectrometer SAFARI, which will probe a spectral range (35–230 μm) that will be unexplored by ALMA and JWST. Our simulations show that SAFARI is capable of delivering good-quality spectra for hyper-luminous infrared galaxies at z = 5 − 10, allowing us to sample spectral features in the rest-frame mid-infrared and to investigate a host of key scientific issues, such as the relative importance of star formation versus AGN, the hardness of the radiation field, the level of chemical enrichment, and the properties of the molecular gas. From a broader perspective, SAFARI offers the potential to open up a new frontier in the study of the early Universe, providing access to uniquely powerful spectral features for probing first-generation objects, such as the key cooling lines of low-metallicity or metal-free forming galaxies (fine-structure and H2 lines) and emission features of solid compounds freshly synthesised by Population III supernovae. Ultimately, SAFARI’s ability to explore the high-redshift Universe will be determined by the availability of sufficiently bright targets (whether intrinsically luminous or gravitationally lensed). With its launch expected around 2030, SPICA is ideally positioned to take full advantage of upcoming wide-field surveys such as LSST, SKA, Euclid, and WFIRST, which are likely to provide extraordinary targets for SAFARI.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».