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Dusty Starbursts Masquerading as Ultra-high Redshift Galaxies in JWST CEERS Observations
Indexado
WoS WOS:000928206700001
DOI 10.3847/2041-8213/ACACFE
Año 2023
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



Lyman-break galaxy (LBG) candidates at z greater than or similar to 10 are rapidly being identified in James Webb Space Telescope (JWST)/NIRCam observations. Due to the (redshifted) break produced by neutral hydrogen absorption of rest-frame UV photons, these sources are expected to drop out in the bluer filters while being well detected in redder filters. However, here we show that dust-enshrouded star-forming galaxies at lower redshifts (z less than or similar to 7) may also mimic the near-infrared (near-IR) colors of z > 10 LBGs, representing potential contaminants in LBG candidate samples. First, we analyze CEERS-DSFG-1, a NIRCam dropout undetected in the F115W and F150W filters but detected at longer wavelengths. Combining the JWST data with (sub)millimeter constraints, including deep NOEMA interferometric observations, we show that this source is a dusty star-forming galaxy (DSFG) at z approximate to 5.1. We also present a tentative 2.6 sigma SCUBA-2 detection at 850 mu m around a recently identified z approximate to 16 LBG candidate in the same field and show that, if the emission is real and associated with this candidate, the available photometry is consistent with a z similar to 5 dusty galaxy with strong nebular emission lines despite its blue near-IR colors. Further observations on this candidate are imperative to mitigate the low confidence of this tentative submillimeter emission and its positional uncertainty. Our analysis shows that robust (sub)millimeter detections of NIRCam dropout galaxies likely imply z similar to 4-6 redshift solutions, where the observed near-IR break would be the result of a strong rest-frame optical Balmer break combined with high dust attenuation and strong nebular line emission, rather than the rest-frame UV Lyman break. This provides evidence that DSFGs may contaminate searches for ultra-high redshift LBG candidates from JWST observations.

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Disciplinas de Investigación



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Astronomy & Astrophysics
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Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Vaccari, M. Hombre Natl Astron Observ Japan - Japón
2 Buat, Veronique Mujer Aix Marseille Univ - Francia
3 Casey, Caitlin M. Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
4 Finkelstein, Steven L. Hombre Univ Texas Austin - Estados Unidos
5 Burgarella, D. Hombre Aix Marseille Univ - Francia
6 Bagley, Micaela B. Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
7 Ciesla, Laure Mujer Aix Marseille Univ - Francia
8 Daddi, Emanuele Hombre Univ Paris Saclay - Francia
9 Dickinson, Mark Hombre NSFs Natl Opt Infrared Astron Res Lab - Estados Unidos
10 Ferguson, Henry Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
11 Franco, M. Hombre Univ Texas Austin - Estados Unidos
12 Jimenez-Andrade, E. F. - Inst Radioastronomfa & Astroffs - México
13 Kartaltepe, Jeyhan S. - Rochester Inst Technol - Estados Unidos
14 Koekemoer, Anton Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
15 Le Bail, Aurelien Hombre Univ Paris Saclay - Francia
16 Murphy, Eric J. Hombre Natl Radio Astron Observ - Estados Unidos
17 Papovich, Casey - Texas A&M Univ - Estados Unidos
18 Tacchella, Sandro Hombre UNIV CAMBRIDGE - Reino Unido
19 Wilkins, S. Hombre Univ Sussex - Reino Unido
Univ Malta - Malta
20 Aretxaga, I. Mujer Inst Nacl Astrofis Opt & Electr - México
21 Behroozi, Peter Hombre UNIV ARIZONA - Estados Unidos
Natl Astron Observ Japan - Japón
22 Champagne, Jaclyn W. Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
23 Fontana, A. Hombre Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
INAF Osservatorio Astron Roma - Italia
24 Giavalisco, M. Hombre Univ Massachusetts - Estados Unidos
25 Grazian, A. Mujer Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
INAF Osservatorio Astron Padova - Italia
26 Grogin, Norman A. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
27 Kewley, Lisa J. Mujer Harvard Smithsonian Ctr Astrophys - Estados Unidos
28 Kocevski, Dale D. Hombre Colby Coll - Estados Unidos
29 Kirkpatrick, Allison Mujer UNIV KANSAS - Estados Unidos
30 Lotz, Jennifer Mujer Gemini Observ NSF S Natl Opt Infrared Astron Res - Estados Unidos
31 Pentericci, Laura Mujer Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
INAF Osservatorio Astron Roma - Italia
32 Perez-Gonzalez, Pablo G. Hombre Ctr Astrobiolog CAB CSIC INTA - España
33 Pirzkal, Nor Hombre ESA Aura Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
34 Ravindranath, Swara - Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
35 Somerville, Rachel S. Mujer Ctr Computat Astrophys - Estados Unidos
36 Trump, Jonathan R. Hombre Univ Connecticut - Estados Unidos
37 Yang, Guang - Univ Groningen - Países Bajos
SRON Netherlands Inst Space Res - Países Bajos
38 Yung, L. Y. Aaron Mujer NASA - Estados Unidos
39 Almaini, Omar Hombre Univ Nottingham - Reino Unido
40 Amorin, Ricardo O. Hombre Universidad de la Serena - Chile
41 Annunziatella, M. Mujer Ctr Astrobiolog CAB CSIC INTA - España
42 Arrabal Haro, Pablo Hombre NSFs Natl Opt Infrared Astron Res Lab - Estados Unidos
43 Backhaus, Bren E. - Univ Connecticut - Estados Unidos
44 Barro, G. Hombre Univ Pacific - Estados Unidos
45 Bell, E. Hombre UNIV MICHIGAN - Estados Unidos
46 Bhatawdekar, Rachana - European Space Agcy - Países Bajos
47 Bisigello, Laura Mujer Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
Univ Padua - Italia
INAF Osservatorio Astron Padova - Italia
48 Buitrago, Fernando Hombre UNIV VALLADOLID - España
Univ Lisbon - Portugal
49 Calabro, A. Hombre Osserv Astron Roma - Italia
50 Castellano, Marco Hombre Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
INAF Osservatorio Astron Roma - Italia
51 Alberto Ortiz, Oscar Hombre Univ Texas Austin - Estados Unidos
52 Chworowsky, Katherine Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
53 Cleri, Nikko J. - Texas A&M Univ - Estados Unidos
54 Cohen, Seth H. Hombre Arizona State Univ - Estados Unidos
55 Cole, Justin W. Hombre Texas A&M Univ - Estados Unidos
56 Pearce, Logan Hombre Natl Sci Fdn - Estados Unidos
57 Cooper, Michael C. Hombre Univ Calif Irvine - Estados Unidos
58 Cooray, A. - Univ Calif Irvine - Estados Unidos
59 Costantin, Luca Hombre Ctr Astrobiolog CAB CSIC INTA - España
60 Cox, Isabella G. Mujer Rochester Inst Technol - Estados Unidos
61 Croton, Darren J. Hombre Swinburne Univ Technol - Australia
ARC Ctr Excellence All Sky Astrophys 3 Dimens AST - Australia
62 Dave, Romeel - UNIV EDINBURGH - Reino Unido
Univ Western Cape - República de Sudáfrica
63 de la Vegat, A. Hombre Johns Hopkins Univ - Estados Unidos
64 Dekel, A. Hombre Hebrew Univ Jerusalem - Israel
65 Elbaz, David Hombre Univ Paris Saclay - Francia
66 Estrada-Carpenter, Vicente Hombre St Mary S Univ - Canadá
67 Fernández, V. Hombre Universidad de la Serena - Chile
68 Finkelstein, Keely D. Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
69 Freundlich, Jonathan Hombre Univ Strasbourg - Francia
70 Fujimoto, S. Hombre Cosm Dawn Ctr DAWN - Dinamarca
Univ Copenhagen - Dinamarca
71 Garcia Argumanez, Angela Mujer UNIV COMPLUTENSE MADRID - España
72 Gardner, Jonathan P. Hombre NASA - Estados Unidos
73 Gawiser, E. Hombre RUTGERS STATE UNIV - Estados Unidos
74 Gomez-Guijarro, C. Hombre Univ Paris Saclay - Francia
75 Guo, Yuchen - Univ Texas Austin - Estados Unidos
76 Hamilton, Timothy S. Hombre Shawnee State Univ - Estados Unidos
77 Dole, H. - Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
78 Holwerda, Benne W. - UNIV LOUISVILLE - Estados Unidos
79 Hirschmann, Michaela Mujer Ecole Polytech Rale Lausanne EPFL - Suiza
80 Huertas-Company, Marc Hombre Inst Astrof Sica Canarias - España
UNIV LA LAGUNA - España
Univ Paris Cite - Francia
81 Hutchison, T. Hombre Texas A&M Univ - Estados Unidos
82 Iyer, Kartheik G. - UNIV TORONTO - Canadá
83 Jaskot, Anne Mujer Williams Coll - Estados Unidos
84 Jha, Saurabh W. - RUTGERS STATE UNIV - Estados Unidos
85 Jogee, Shardha - Univ Texas Austin - Estados Unidos
86 Juneau, S. Mujer NSFs NOIRLab - Estados Unidos
87 Jung-Richardt, I. Hombre NASA - Estados Unidos
CATHOLIC UNIV AMER - Estados Unidos
NASA GSFC - Estados Unidos
88 Kassin, Susan A. Mujer Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
Johns Hopkins Univ - Estados Unidos
89 Kurczynski, P. Hombre NASA - Estados Unidos
90 Finkelstein, Steven L. Hombre Univ Texas Austin - Estados Unidos
91 Leung, Gene C.K. Hombre Univ Texas Austin - Estados Unidos
92 Long, Arianna S. Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
93 Lucas, Ray A. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
94 Magnelli, Benjamin Hombre Univ Paris Saclay - Francia
95 Mantha, Kameswara Bharadwaj - Univ Minnesota - Estados Unidos
96 Matharu, J. - Texas A&M Univ - Estados Unidos
97 McGrath, Elizabeth J. Mujer Colby Coll - Estados Unidos
98 Mcintosh, D. H. Hombre Univ Missouri - Estados Unidos
99 Medrano, Aubrey - Univ Texas Austin - Estados Unidos
100 Merlin, Emiliano Hombre Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
INAF Osservatorio Astron Roma - Italia
101 Mobasher, Bahram Hombre Univ Calif Riverside - Estados Unidos
102 Morales, Alexa M. Mujer Univ Texas Austin - Estados Unidos
103 Newman, J. A. Hombre Univ Pittsburgh - Estados Unidos
104 Nicholls, David C. Hombre Australian Natl Univ - Australia
105 Pandya, Viraj - Columbia Univ - Estados Unidos
106 Rafelski, Marc Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
Johns Hopkins Univ - Estados Unidos
107 Ronayne, Kaila Mujer Texas A&M Univ - Estados Unidos
108 Rose, Caitlin Mujer Rochester Inst Technol - Estados Unidos
109 RYAN, RUSSELL E., JR. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
110 Santini, Paola Mujer Istituto Nazionale di Astrofisica - Italia
INAF Osservatorio Astron Roma - Italia
111 Seille, L. -M. Mujer Aix Marseille Univ - Francia
112 Shah, Ekta A. Mujer UNIV CALIF DAVIS - Estados Unidos
113 Shen, L. - Univ Sci & Technol China - China
114 Simons, Raymond C. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
115 Snyder, Gregory F. Hombre Space Telescope Sci Inst - Estados Unidos
116 Stanway, E. R. Mujer Univ Warwick - Reino Unido
117 Straughn, Amber N. Mujer NASA - Estados Unidos
118 Teplitz, Harry Hombre CALTECH - Estados Unidos
119 Vanderhoof, Brittany N. Mujer Rochester Inst Technol - Estados Unidos
120 Vega, J. Hombre Inst Astrof Sica Canarias - España
121 Wang, Weichen - Johns Hopkins Univ - Estados Unidos
122 Weiner, Benjamin Hombre UNIV ARIZONA - Estados Unidos
123 Willmer, Christopher N. A. Hombre UNIV ARIZONA - Estados Unidos
124 Wuyts, S. Hombre Univ Bath - Reino Unido
125 CEERS Team Corporación

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Financiamiento



Fuente
CONACYT
National Science Foundation
NASA
INSU/CNRS (France)
MPG (Germany)
IGN (Spain)
CNES
STScI
Programme National de Cosmologie et Galaxies
IF/THEN

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
V.B. and D.B. thank the Programme National de Cosmologie et Galaxies and CNES for their support. We thank Mederic Boquien and Yannick Roehlly for their help. C.M.C. thanks the National Science Foundation for support through grants AST-1814034 and AST-2009577 and additionally the Research Corporation for Science Advancement from a 2019 Cottrell Scholar Award sponsored by IF/THEN, an initiative of Lyda Hill Philanthropies. I.A. acknowledges support from CONACyT CB-382947. We acknowledge support from STScI through award JWST-ERS-1345. This work is based on observations made with the NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope. The data were obtained from the Mikulski Archive for Space Telescopes at the Space Telescope Science Institute, which is operated by the Association of Universities for Research in Astronomy, Inc., under NASA contract NAS 5-03127 for JWST. These observations are associated with program #1345 and can be accessed in a raw format via doi:10.17909/4abm-k128. This work is based on observations carried out under project number W20CK with the IRAM NOEMA Interferometer. IRAM is supported by INSU/CNRS (France), MPG (Germany) and IGN (Spain).

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