EMPRESS. II. Highly Fe-enriched Metal-poor Galaxies with ∼1.0 (Fe/O)<sub>⊙</sub> and 0.02 (O/H)<sub>⊙</sub>: Possible Traces of Supermassive (>300 M <sub>⊙</sub>) Stars in Early Galaxies* † ‡
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We present element abundance ratios and ionizing radiation of local young low-mass (∼106 M ⊙) extremely metal-poor galaxies (EMPGs) with a 2% solar oxygen abundance (O/H)⊙ and a high specific star formation rate (sSFR ∼ 300 Gyr−1) and other (extremely) metal-poor galaxies, which are compiled from Extremely Metal-Poor Representatives Explored by the Subaru Survey (EMPRESS) and the literature. Weak emission lines such as [Fe iii] λ4658 and He ii λ4686 are detected in very deep optical spectra of the EMPGs taken with 8 m class telescopes, including Keck and Subaru, enabling us to derive element abundance ratios with photoionization models. We find that neon-to-oxygen and argon-to-oxygen ratios are comparable to those of known local dwarf galaxies and that the nitrogen-to-oxygen abundance ratios (N/O) are lower than 20% (N/O)⊙, consistent with the low oxygen abundance. However, the iron-to-oxygen abundance ratios (Fe/O) of the EMPGs are generally high; the EMPGs with the 2%-solar oxygen abundance show high Fe/O ratios of ∼90%–140% (Fe/O)⊙, which are unlikely to be explained by suggested scenarios of Type Ia supernova iron productions, iron’s dust depletion, and metal-poor gas inflow onto previously metal-riched galaxies with solar abundances. Moreover, the EMPGs with the 2%-solar oxygen abundance have very high He ii λ4686/Hβ ratios of ∼1/40, which are not reproduced by existing models of high-mass X-ray binaries with progenitor stellar masses <120 M ⊙. Comparing stellar-nucleosynthesis and photoionization models with a comprehensive sample of EMPGs identified by this and previous EMPG studies, we propose that both the high Fe/O ratios and the high He ii λ4686/Hβ ratios are explained by the past existence of supermassive (>300 M ⊙) stars, which may evolve into intermediate-mass black holes (≳100 M ⊙).
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».