Euclid : The first statistical census of dusty and massive objects in the ERO/Perseus field
2 OAA - INAF- Osservatorio Astrofisico di Arcetri
3 Unipd - Università degli Studi di Padova = University of Padua
4 OAPD - INAF - Osservatorio Astronomico di Padova
5 Department of Astronomy, University of Massachusetts
6 School of Physics and Astronomy [Cardiff]
7 University of Groningen [Groningen]
8 ObAS - Observatoire astronomique de Strasbourg
9 IAS - Institut d'astrophysique spatiale
10 ESAC - European Space Astronomy Centre
11 AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112) - Astrophysique Interprétation Modélisation
12 UNIVPM - Polytechnic University of Marche / Università Politecnica delle Marche
13 INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio, Via Gobetti 93/3, I-40129, Bologna, Italy
14 OAT - INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste
15 IP2I Lyon - Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon
16 CPPM - Centre de Physique des Particules de Marseille
17 CC-IN2P3 - Centre de Calcul de l'IN2P3
18 CPB - Centre Pierre Binétruy
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Résumé
Our comprehension of the history of star formation at z > 3 strongly relies on rest-frame ultraviolet observations. However, this selection systematically misses the dustiest and most massive sources, resulting in an incomplete census at earlier times. Infrared facilities such as Spitzer and the James Webb Space Telescope have shed light on a hidden population lying at z = 3 − 6 characterised by extreme red colours named HIEROs (HST-to-IRAC extremely red objects), identified by the colour criterion H E − ch2 > 2.25. Recently, Euclid Early Release Observations (EROs) have opened the possibility to further study such objects, exploiting the comparison between Euclid and ancillary Spitzer /IRAC observations. The aim of this study was to investigate the effectiveness of this synergy in characterising the population of a small test area of 232 arcmin 2 . We utilised catalogues in the Perseus field across the VIS and NISP bands, supplemented by data from the four Spitzer channels and several ground-based MegaCam bands ( u , g , r , H α , i , and z ) already included in the ERO catalogue. We selected 121 HIEROs by applying the H E − ch2 > 2.25 colour cut, cleaned this sample of globular clusters and brown dwarfs, and then inspected by eye the multi-band cutouts of each source, ending with 42 reliable HIEROs. Photometric redshifts and other physical properties of the final sample were estimated using the spectral-energy-distribution-fitting software Bagpipes . From the z phot and M * values, we computed the galaxy stellar mass function at 3.5 < z < 5.5. When we exclude all galaxies that could host an active galactic nucleus, or whose stellar masses might be overestimated, we still find that the high-mass end of the galaxy stellar mass function is similar to previous estimates, indicating that the true value could be even higher. This investigation highlights the importance of a deeper study of this still mysterious population, in particular to assess its contribution to the cosmic star-formation rate density and its agreement with current galaxy evolution and formation models. These early results demonstrate Euclid ’s capabilities to push the boundaries of our understanding of obscured star formation across a wide range of epochs.
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