GA-NIFS: ISM properties and metal enrichment in a merger-driven starburst during the epoch of reionization probed with <i>JWST</i> and ALMA
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Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT We present deep JWST/NIRSpec integral-field spectroscopy (IFS) and ALMA [C ii]$\lambda $158$\mu$m observations of COS-3018, a star-forming galaxy at z $\sim$ 6.85, as part of the GA-NIFS programme. Both G395H (R $\sim$ 2700) and PRISM (R $\sim$ 100) NIRSpec observations revealed that COS-3018 is comprised of three separate components detected in [O iii]$\lambda $5007, which we dub as Main, North, and East, with stellar masses of 10$^{9.4 \pm 0.1}$, 10$^{9.2 \pm 0.07}$, 10$^{7.7 \pm 0.15}$ $\mathrm{M}_\odot$. We detect [O iii]$\lambda $$\lambda $5007,4959, [O ii]$\lambda $$\lambda $3727,3729, and multiple Balmer lines in all three components together with [O iii]$\lambda $4363 in the Main and North components. This allows us to measure an interstellar medium temperature of $T_\text{e}$ = 1.27$\pm 0.07\times 10^4$ and $T_\text{e}$ = 1.6$\pm 0.14\times 10^4$ K with densities of $n_{e}$ = 1250$\pm$250 and $n_{e}$ = 700$\pm$200 cm$^{-3}$, respectively. These deep observations allow us to measure an average metallicity of 12 + log(O/H) = 7.9–8.2 for the three components with the T$_{e}$-method. We do not find any significant evidence of metallicity gradients between the components. Furthermore, we also detect [N ii]$\lambda $6585, one of the highest redshift detections of this emission line. We find that in a small, metal-poor clump 0.2 arcsec west of the North component, N/O is elevated compared to other regions, indicating that nitrogen enrichment originates from smaller substructures, possibly proto-globular clusters. [O iii]$\lambda $5007 kinematics show that this system is merging, which is probably driving the ongoing, luminous starburst.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 découle