Nenhuma evidência de uma contribuição significativa de AGN para a reionização do hidrogênio cósmico

Reinvestigamos uma amostra reivindicada de 22 núcleos galácticos ativos detectados por raios-X (AGN) em deslocamentos para o vermelho z > 4, que reacendeu o debate sobre se as galáxias jovens ou os AGN reionizaram o Universo. Essas fontes estão localizadas dentro do campo GOODS-S/CANDELS, e examinamos tanto a robustez das detecções de raios-X reivindicadas (dentro da imagem de 4Ms do Chandra) quanto realizamos uma análise independente dos redshift fotométricos das contrapartes ópticas/infravermelhas. Confirmamos a realidade de apenas 15 das 22 detecções de raios-X relatadas e, além disso, descobrimos que apenas 12 das 22 galáxias contrapartes ópticas/infravermelhas estão realmente localizadas de forma robusta em z > 4. Combinando esses resultados, encontramos evidências convincentes de apenas 7 AGN de raios-X em z > 4 no campo GOODS-S, dos quais apenas um está em z > 5. Recalculamos a densidade de luminosidade do UV distante (1500 Angstrom) produzida por AGN em alto deslocamento para o vermelho e encontramos que ela diminui rapidamente de z = 4 para z = 6, em concordância com vários outros estudos recentes da função de luminosidade em evolução dos AGN. A rápida queda associada na emissividade ionizante do hidrogênio inferida contribuída por AGN fica uma ordem de magnitude aquém do nível necessário para manter a ionização do hidrogênio em z ~ 6. Concluímos que todas as evidências disponíveis continuam a favorecer um cenário em que galáxias jovens reionizaram o Universo, com os AGN fazendo, no máximo, uma contribuição muito pequena para a reionização do hidrogênio cósmico.