Intergalactic Lyman-$α$ haloes before reionization are detectable with JWST

Auteurs : Hamsa Padmanabhan (Geneva), Abraham Loeb (Harvard)

arXiv: 2404.18998v1 - DOI (astro-ph.CO)
13 pages, 3 figures, 2 tables

Résumé : The $James \ Webb \ Space \ Telescope \ (JWST)$ recently reported a large population of UV luminous galaxies at high redshifts, $ z > 10$, as well as Lyman-$\alpha$ emitting (LAE) galaxies out to $z \sim 11$. We use the observed UV luminosities along with a data-driven approach at lower redshifts to place constraints on the observability of the intergalactic Lyman-$\alpha$ intensity, scattered in the form of Loeb-Rybicki haloes, during the pre-reionization and reionization epochs ($z \sim 9-16$). We forecast the sensitivity and resolution required to detect these intergalactic haloes, finding that individual haloes with LAE luminosities $> 10^{43}$ ergs/s are detectable at a few sigma level at $z \lesssim 11$, while stacking of $\sim 10$ haloes is expected to result in detections out to $z \sim 16$. Finding these haloes is expected to shed light on the neutral intergalactic hydrogen during cosmic reionization.

Soumis à arXiv le 29 Avr. 2024

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