JWST’s PEARLS: Resolved study of the stellar and dust components in starburst galaxies at cosmic noon
Notice bibliographique
Résumé
Dusty star-forming galaxies (DSFGs) significantly contribute to the stellar buildup in galaxies during “cosmic noon,” the peak epoch of cosmic star formation. Major mergers and gas accretion are often invoked to explain DSFGs’ prodigious star formation rates (SFRs) and large stellar masses. We conducted a spatially resolved morphological analysis of the rest-frame ultraviolet/near-infrared (∼0.25–1.3 μm) emission in three DSFGs at z ≃ 2.5. Initially discovered as carbon monoxide (CO) emitters by NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA) observations of a bright (S350 μm = 111 ± 10 mJy) Herschel source, we observed them with the James Webb Space Telescope/NIRCam as part of the PEARLS program. The NIRCam data reveal the galaxies’ stellar populations and dust distributions on scales of 250 pc. Spatial variations in stellar mass, SFR, and dust extinction are determined in resolved maps obtained through pixel-based spectral energy distribution fitting. The CO emitters are massive (Mstar ≃ (3 − 30)×1010 M⊙), dusty starburst galaxies with SFRs ranging from 340 to 2500 M⊙ yr−1, positioning them among the most active star-forming galaxies at 2 < z < 3. Notably, they belong to the ∼1.5% of the entire JWST population with extremely red colors. Their morphologies are disk like (Sérsic index n ≃ 1), with effective radii of 2.0–4.4 kpc, and exhibit substructures such as clumps and spiral arms. The galaxies have dust extinctions up to AV = 5–7 mag extending over several kiloparsecs with asymmetric distributions that include off-center regions resembling bent spiral arms and clumps. The near-infrared dust-attenuation curve in these sources deviates from standard laws, possibly implying different dust–star geometries or dust grain properties than commonly assumed in starburst galaxies. The proximity (< 5″) of galaxies with consistent redshifts, strong color gradients, an overall disturbed appearance, asymmetric dust obscuration, and widespread star formation collectively favor interactions (minor mergers and flybys) as the mechanism driving the CO galaxies’ exceptional SFRs. The galaxies’ large masses and rich environment hint at membership in two proto-structures, as initially inferred from their association with a Planck-selected high-z source.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».