Pour plus de détails, voir NewScientist
30 AUGUST 2024
P 37
Une équipe d’astronomes de Cambridge, dirigée par Roberto Maiolino a étudié GN-z11 avec les deux instruments du JWST’s capables de travailler dans la spectroscopie proche de l’infra-rouge, la Near-Infrared Camera (NIRCam) et le Near-Infrared Spectrometer (NIRSpec). Ils ont pu y observer la première génération d’étoiles dite population III stars,
ainsi qu’ un trou noir supermassif absorbant des quantités considérables de matière et grandissant à un rythme accéléré.
Le calcul de l’âge des étoiles se fait en considérant l’importance des éléments lourds qu’elles contiennent. Ceux-ci proviennent des premières générations d’étoiles qui à leur mort faut de combustible les ont rejetés dans l’espace et que les étoiles plus récentes ont recyclés lors de leur formation. Les étoiles les plus jeunes, datant des cinq à six milliards d’années précédentes, sont dites de Population I . C’est le cas de notre soleil.
Viennent ensuite les étoiles de Population 2, que l’on peut observer dans les parties les plus anciennes de notre galaxie, la Voie Lactée. Aucun étoile de Génération 3 n’avait jusqu’alors été détectée. Leur existence était jusqu’à présent considérée comme hypothétique.
D’où l’importance de l’observation relatée ici
Référence
JWST-JADES. Possible Population III signatures at z=10.6 in the halo of GN-z11
Authors Roberto Maiolino, and others
Finding the first generation of stars formed out of pristine gas in the early Universe, known as Population III (PopIII) stars, is one of the most important goals of modern astrophysics. Recent models have suggested that PopIII stars may form in pockets of pristine gas in the halo of more evolved galaxies. We present NIRSpec integral field spectroscopy and micro-shutter array spectroscopic observations of the region around GN-z11, an exceptionally luminous galaxy at z=10.6, that reveal a greater than 5 sigma detection of a feature consistent with being HeII1640 emission at the redshift of GN-z11. The very high equivalent width of the putative HeII emission in this clump (log(EW_rest(HeII)/A) = 1.79) and a lack of metal lines can be explained in terms of photoionisation by PopIII stars, while photoionisation by PopII stars is inconsistent with the data. The high equivalent width would also indicate that the putative PopIII stars likely have an initial mass function with an upper cutoff reaching at least 500 Msun. The PopIII bolometric luminosity inferred from the HeII line would be 7 x 10^9 Lsun, which would imply a total stellar mass formed in the burst of about 2 x 10^5 Msun. We find that photoionisation by the active galactic nucleus (AGN) in GN-z11 cannot account for the HeII luminosity observed in the clump but can potentially be responsible for an additional HeII emission observed closer to GN-z11. We also consider the possibility of in situ photoionisation by an accreting direct collapse black hole hosted by the HeII clump. We find that this scenario is less favoured, but it remains a possible alternative interpretation. We also report the detection of a Ly-alpha halo stemming out of GN-z11 and extending out to about 2 kpc as well as resolved funnel-shaped CIII emission likely tracing the ionisation cone of the AGN.
| Comments: | A&A in press, 15 pages, 9 figures; replaced with accepted version |
| Subjects: | Astrophysics of Galaxies (astro-ph.GA); Cosmology and Nongalactic Astrophysics (astro-ph.CO) |
| Cite as: | arXiv:2306.00953 [astro-ph.GA] |
| (or arXiv:2306.00953v3 [astro-ph.GA] for this version) | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2306.00953 | |
| Journal reference: | A&A 687, A67 (2024) |
| Related DOI: | https://doi.org/10.1051/0004-6361/202347087 |
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