The spectral evolution of the first galaxies. I. James Webb space telescope detection limits and color criteria for population III galaxies

Astrophysical Journal

Volumn 740, Issue 1, 2011, Pages

  Zackrisson, Erik ^a,b   Rydberg, Claes Erik ^a,b   Schaerer, Daniel ^c,d   Stlin, Göran ^a,b   Tuli, Manan ^a,b  

^a STOCKHOLM UNIVERSITY   (Sweden)

^b ALBANOVA UNIVERSITY CENTER   (Sweden)

^c UNIVERSITÉ DE GENÈVE   (Switzerland)

^d IRAP   (France)

Author keywords

dark ages, reionization, first stars; galaxies: high redshift; stars: Population III

Indexed keywords

EID: 80053464290     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/740/1/13     Document Type: Article

References (94)

1. Anders, P. & Fritze-v. Alvensleben, U. 2003, A&A, 401, 1063
2. Beers, T. C. & Christlieb, N 2005, ARA&A, 43, 531
3. Bouwens, R. J., Illingworth, G. D., & Oesch, P. A. et al. 2010, ApJ, 708, L69
4. Bromm, V., Coppi, P. S., & Larson, R. B. 1999, ApJ, 527, L5
5. Bromm, V., Kudritzki, R. P., & Loeb, A. 2001, ApJ, 552, 464
6. Bromm, V. & Larson, R. B. 2004, ARA&A, 42, 79
7. Cai, Z., Fan, X., & Jiang, L. et al. 2011, ApJ, 736, L28
8. Calzetti, D. 1997, The Ultraviolet Universe at Low and High Redshift (AIP Conf. Proc. 408), ed. W. H. Waller, M. N. Fanelli, J. E. Hollis, & A. C. Danks (Melville, NY: AIP), 403
9. Clark, P. C., Glover, S. C. O., Klessen, R. S., & Bromm, V. 2011, ApJ, 727, 110
10. Dawson, S., Rhoads, J. E., & Malhotra, S. et al. 2004, ApJ, 617, 707
11. Dijkstra, M. & Wyithe, J. S. B. 2007, MNRAS, 379, 1589
12. di Serego Alighieri, S., Kurk, J., & Ciardi, B. et al. 2008, Low-metallicity Star Formation: From the First Stars to Dwarf Galaxies (IAU Symp. 255), ed. L. K. Hunt, S. C. Madden, & R. Schneider (Cambridge: Cambridge Univ. Press), 75
13. Dunlop, J. S., McLure, R. J., & Robertson, B. E. et al. 2011, MNRAS, submitted (arXiv:1102.5005)
14. Ferland, G. J., Korista, K. T., & Verner, D. A. et al. 1998, PASP, 110, 761
15. Fontana, A., Vanzella, E., & Pentericci, L. et al. 2010, ApJ, 725, L205
16. Fosbury, R. A. E., Villar-Martín, M., & Humphrey, A. et al. 2003, ApJ, 596, 797
17. Gardner, J. P., Mather, J. C., & Clampin, M. et al. 2006, Space Sci. Rev., 123, 485
18. Gnedin, N. Y., Kravtsov, A. V., & Chen, H.-W. 2008, ApJ, 672, 765
19. Greif, T. H. & Bromm, V. 2006, MNRAS, 373, 128
20. Greif, T. H., Glover, S. C. O., Bromm, V., & Klessen, R. S. 2010, ApJ, 716, 510
21. Greif, T. H., Johnson, J. L., Bromm, V., & Klessen, R. S. 2007, ApJ, 670, 1
22. Greif, T. H., Johnson, J. L., Klessen, R. S., & Bromm, V. 2009, MNRAS, 399, 639
23. Greif, T. H., Springel, V., & White, S. D. M. et al. 2011a, ApJ, 737, 75
24. Greif, T. H., White, S. D. M., Klessen, R. S., & Springel, V. 2011b, ApJ, 736, 147
25. Hayes, M., Schaerer, D., & stlin, G. et al. 2011, ApJ, 730, 8
26. Heger, A., Woosley, S., Baraffe, I., & Abel, T. 2002, Lighthouses of the Universe: The Most Luminous Celestial Objects and Their Use for Cosmology (ESO Astrophysics Symposia), ed. M. Gilfanov, R. Sunyaev, & E. Churazov (Berlin: Springer), 369
27. Inoue, A. K. 2010, MNRAS, 401, 1325
28. Inoue, A. K. 2011, MNRAS, in press (arXiv:1102.5150)
29. Inoue, A. K., Kousai, K., & Iwata, I. et al. 2011, MNRAS, 411, 2336
30. Jimenez, R. & Haiman, Z. 2006, Nature, 440, 501
31. Johnson, J. L. 2010, MNRAS, 404, 1425
32. Johnson, J. L., Greif, T. H., & Bromm, V. 2008, MNRAS, 388, 26
33. Johnson, J. L., Greif, T. H., Bromm, V., Klessen, R. S., & Ippolito, J. 2009, MNRAS, 399, 37
34. Karlsson, T., Bromm, V., & Bland-Hawthorn, J. 2011, Rev. Mod. Phys., submitted (arXiv:1101.4024)
35. Karlsson, T., Johnson, J. L., & Bromm, V. 2008, ApJ, 679, 6
36. Kewley, L. J. & Dopita, M. A. 2002, ApJS, 142, 35
37. Kitayama, T., Yoshida, N., Susa, H., & Umemura, M. 2004, ApJ, 613, 631
38. Kroupa, P. 2001, MNRAS, 322, 231
39. Leitherer, C., Schaerer, D., & Goldader, J. D. et al. 1999, ApJS, 123, 3
40. Mackey, J., Bromm, V., & Hernquist, L. 2003, ApJ, 586, 1
41. Maio, U., Koopmans, L. V. E., & Ciardi, B. 2011, MNRAS, 412, L40
42. Malhotra, S. & Rhoads, J. E. 2002, ApJ, 565, L71
43. Maraston, C. 2005, MNRAS, 362, 799
44. Nagao, T., Maiolino, R., & Marconi, A. 2006, A&A, 459, 85
45. Nagao, T., Motohara, K., & Maiolino, R. et al. 2005, ApJ, 631, L5
46. Nagao, T., Sasaki, S. S., & Maiolino, R. et al. 2008, ApJ, 680, 100
47. Nakamura, F. & Umemura, M. 2002, ApJ, 569, 549
48. Oh, S. P., Haiman, Z., & Rees, M. J. 2001, ApJ, 553, 73
49. Ohkubo, T., Nomoto, K., Umeda, H., Yoshida, N., & Tsuruta, S. 2009, ApJ, 706, 1184
50. Ouchi, M., Shimasaku, K., & Akiyama, M. et al. 2008, ApJS, 176, 301
51. Panagia, N. 2003, Chin. J. Astron. Astrophys., 3, 115
52. Pawlik, A. H., Milosavljević, M., & Bromm, V. 2011, ApJ, 731, 54
53. Pei, Y. C. 1992, ApJ, 395, 130
54. Raiter, A., Fosbury, R. A. E., & Teimoorinia, H. 2010a, A&A, 510, 109
55. Raiter, A., Schaerer, D., & Fosbury, R. A. E. 2010b, A&A, 523, 64
56. Razoumov, A. O. & Sommer-Larsen, J. 2010, ApJ, 710, 1239
57. Rydberg, C.-E., Zackrisson, E., & Scott, P. 2011, Cosmic Radiation Fields: Sources in the Early Universe (Proc. CRF 2010), ed. M. Raue et al. (Trieste: SISSA), 26, (http://pos.sissa.it/archive/conferences/121/026/CRF2010- 026.pdf)
58. Salvadori, S., Schneider, R., & Ferrara, A. 2007, MNRAS, 381, 647
59. Salvaterra, R., Ferrara, A., & Dayal, P. 2011, MNRAS, 414, 847
60. Scannapieco, E., Schneider, R., & Ferrara, A. 2003, ApJ, 589, 35
61. Schaerer, D. 2002, A&A, 382, 28
62. Schaerer, D. 2003, A&A, 397, 527
63. Schaerer, D. & de Barros, S. 2009, A&A, 502, 423
64. Schaerer, D. & de Barros, S. 2010, A&A, 515, 73
65. Schaerer, D. & Pelló, R. 2005, MNRAS, 362, 1054
66. Schneider, R., Omukai, K., Inoue, A. K., & Ferrara, A. 2006a, MNRAS, 369, 1437
67. Schneider, R., Salvaterra, R., Ferrara, A., & Ciardi, B. 2006b, MNRAS, 369, 825
68. Sokasian, A., Yoshida, N., Abel, T., Hernquist, L., & Springel, V. 2004, MNRAS, 350, 47
69. Spolyar, D., Freese, K., & Gondolo, P. 2008, Phys.Rev.Lett., 100, 051101
70. Stacy, A., Greif, T. H., & Bromm, V. 2008, MNRAS, 403, 45
71. Stiavelli, M. & Trenti, M. 2010, ApJ, 716, L190
72. Tan, J. C. & McKee, C. F. 2004, ApJ, 603, 383
73. Taniguchi, Y., Shioya, Y., & Trump, J. R. 2010, ApJ, 724, 1480
74. Tegmark, M., Silk, J., & Rees, M. J. et al. 1997, ApJ, 474, 1
75. Tornatore, L., Ferrara, A., & Schneider, R. 2007, MNRAS, 382, 945
76. Trenti, M. & Shull, J. M. 2010, ApJ, 712, 435
77. Trenti, M. & Stiavelli, M. 2007, ApJ, 667, 38
78. Trenti, M. & Stiavelli, M. 2009, ApJ, 694, 879
79. Trenti, M., Stiavelli, M., & Shull, M. J. 2009, ApJ, 700, 1672
80. Tseliakhovich, D. & Hirata, C. 2010, Phys. Rev. D, 82, 083520
81. Tumlinson, J. 2010, ApJ, 708, 1398
82. Tumlinson, J., Giroux, M. L., & Shull, J. M. 2001, ApJ, 550, L1
83. Tumlinson, J. & Shull, J. M. 2000, ApJ, 528, L65
84. Tumlinson, J., Shull, J. M., & Venkatesan, A. 2003, ApJ, 584, 608
85. Vzquez, G. A. & Leitherer, C. 2005, ApJ, 621, 695
86. Weinmann, S. M. & Lilly, S. J. 2005, ApJ, 624, 526
87. Whalen, D. J. & Fryer, C. 2010, Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts (AIP Conf. Proc. 1279), ed. N. Kawai & S. Nagataki (Melville, NY: AIP), 116
88. Willott, C. J., Delorme, P., & Omont, A. et al. 2007, AJ, 134, 2435
89. Yajima, H., Choi, J.-H., & Nagamine, K. 2011, MNRAS, 412, 411
90. Yoshida, N., Abel, T., Hernquist, L., & Sugiyama, N. 2003, ApJ, 592, 645
91. Zackrisson, E., Bergvall, N., & Leitet, E. 2008, ApJ, 676, L9
92. Zackrisson, E., Bergvall, N., Olofsson, K., & Siebert, A. 2001, A&A, 375, 814
93. Zackrisson, E., Scott, P., & Rydberg, C.-E. et al. 2010, ApJ, 717, 257
94. Zitrin, A., Broadhurst, T., Rephaeli, Y., & Sadeh, S. 2009, ApJ, 707, L102