Accurate simultaneous constraints on the dust mass, temperature, and emissivity index of a galaxy at redshift 7.31
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT We present new multifrequency Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) continuum observations of the massive [$\log _{10}(M_\star /\mathrm{M}_\odot) = 10.3_{-0.2}^{+0.1}$], UV-luminous [$M_\mathrm{UV} = -21.7 \pm 0.2$] $z=7.31$ galaxy REBELS-25 in Bands 3, 4, 5, and 9. Combining the new observations with previously taken data in Bands 6 and 8, we cover the dust continuum emission of the galaxy in six distinct bands – spanning rest-frame $50-350\, \mu$m – enabling simultaneous constraints on its dust mass ($M_\mathrm{dust}$), temperature ($T_\mathrm{dust}$), and emissivity index ($\beta _\mathrm{IR}$) via modified blackbody fitting. Given a fiducial model of optically thin emission, we infer a cold dust temperature of $T_\mathrm{dust} = 32_{-6}^{+9}\,$ K and a high dust mass of $\log _{10}(M_\mathrm{dust}/\mathrm{M}_\odot) = 8.2_{-0.4}^{+0.6}$, and moderately optically thick dust does not significantly alter these estimates. If we assume dust production is solely through supernovae (SNe), the inferred dust yield would be high, $y = 0.7_{-0.4}^{+2.3}\, \mathrm{M}_\odot$ per SN. Consequently, we argue grain growth in the interstellar medium of REBELS-25 also contributes to its dust build-up. This is supported by the steep dust emissivity index $\beta _\mathrm{IR} = 2.5 \pm 0.4$ we measure for REBELS-25, as well as by its high stellar mass, dense interstellar medium, and metal-rich nature. Our results suggest that constraining the dust emissivity indices of high-redshift galaxies is important not only to mitigate systematic uncertainties in their dust masses and obscured star formation rates, but also to assess if dust properties evolve across cosmic time. We present an efficient observing set-up to do so with ALMA, combining observations of the peak and Rayleigh–Jeans tail of the dust emission.
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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 | 0,001 | 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 ».