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Accès ouvert déclaré 2026 article

The First Empirical Calibration of the Mid-infrared Abundance Diagnostic Ne 23 with JWST

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Résumé fourni par la source

Abstract Large surveys of galaxies in the local and high-redshift Universe have, traditionally, relied on the intensity of rest-optical emission lines from metal ions in the interstellar medium (ISM) to indirectly estimate the O/H abundance in the gas. However, these optical strong line diagnostics are also sensitive to the electron gas temperature ( T e ), resulting in large systematic uncertainties that inherently limit their utility as metallicity tracers, especially in dust-obscured and metal-rich environments. To this end, we provide the first empirical calibration of Ne 23 , a novel abundance diagnostic using the mid-infrared (MIR) T e -insensitive [Ne ii ] λ 12.81 μ m and [Ne iii ] λ 15.56 μ m fine-structure lines. We present new JWST/MIRI medium-resolution spectroscopy (MRS) observations of 10 H ii regions with optical measurements of T e and O/H from the CHAOS project, and we analyze MIRI observations of eight low-metallicity galaxies with similarly high-fidelity direct O/H. We measure Ne 23 from 1D MIR spectra extracted from apertures matched to the ground-based spectroscopy used to obtain O/H, a method that is unfeasible from MIR spectra acquired on prior space-based observatories. From these nebulae, Ne 23 is strongly correlated with O/H over 1.5 dex in 12+log(O/H). We calibrate the O/H–Ne 23 relation from the empirical data, finding a scatter of just 0.06 dex in O/H at fixed Ne 23 . The O/H–Ne 23 relation presented here provides a means to reliably estimate 12+log(O/H) from JWST/MIRI MRS observations of ionized nebulae out to z ≈ 0.8, enabling new chemical abundance surveys of highly attenuated regions and in the metal-rich ISM.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
The First Empirical Calibration of the Mid-infrared Abundance Diagnostic Ne <sub>23</sub> with JWST
Date Crossref
21/05/2026
Éditeur
American Astronomical Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

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Sujets associés

Galaxies: Formation, Evolution, PhenomenaAstronomy and Astrophysical ResearchAstrophysics and Star Formation Studies

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