Observations JWST/NIRSpec des lignes d'émission à haute ionisation dans les galaxies à haut décalage vers le rouge

Résumé La spectroscopie JWST a constitué de grands échantillons de lignes d'émission à z ≳ 4, mais elle n'a pas encore révélé de manière convaincante de nombreuses galaxies avec des champs de radiation durs communément associés à l'ionisation photo par des noyaux galactiques actifs. Bien que cela puisse indiquer un spectre d'ionisation UV plus faible dans de nombreux noyaux galactiques actifs à z > 4 ou une occultation par un gaz et une poussière neutres denses, l'image complète reste floue en raison du petit nombre de spectres UV-REST profonds. Ici, nous caractérisons la force des lignes à haute ionisation dans 53 nouvelles galaxies observées avec la spectroscopie de réseau NIRSpec R = 2700. Nous présentons de nouvelles détections de la ligne étroite N v λ 1240 dans deux galaxies. L'une est un petit point rouge (LRD) précédemment confirmé avec un z = 6.98 et une large H β, et l'autre est une galaxie avec un z = 8.72 ayant un spectre à ligne étroite. Aucune des sources n'exhibe d'émission C iv ou He ii, indiquant de grands rapports N v /C iv et N v /He ii qui peuvent refléter une combinaison d'enrichissement en azote et d'effets de diffusion résonnante. Nous étudions l'incidence des lignes à haute ionisation étroites dans une large base de données de 851 spectres de réseau NIRSpec, et nous quantifions séparément la fraction de LRD avec des lignes d'émission UV à haute ionisation étroites. Nos résultats suggèrent probablement que des champs de radiation durs sont effectivement présents dans un petit sous-ensemble de LRD (12.5−10.4+23.7 %) et de galaxies sélectionnées par UV (2.2−1.0+1.7 %) à z > 4. L'identification de lignes à haute ionisation étroites dans la population de LRD avec une forte absorption de Balmer suggère que le gaz d'hydrogène neutre dense peut ne pas couvrir uniformément le noyau. La forte émission N v (accompagnée de faibles émissions C iv et He ii) suggère que les efforts pour identifier des lignes à haute ionisation devraient s'étendre vers des longueurs d'onde plus courtes jusqu'au doublet N v.