A Steep-extinction Quasi-stellar Object at z = 4.6: JWST Evidence for Abundant Small Dust Grains
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Abstract The rapid accumulation of massive dust reservoirs in the early Universe remains a major challenge in astrophysics. While core-collapse supernovae can inject large dust grains ( a ≳ 0.1 μ m) on short timescales, explaining the total dust budgets in the early Universe likely requires efficient grain growth in the interstellar medium (ISM). Such growth depends critically on an abundant population of small grains, which maximize the surface area available for accretion and may be generated by rapid dust-processing or dust-formation channels. Here, we report the discovery of a QSO, UDS-27023, at z = 4.556 ± 0.003, identified using JWST/NIRSpec spectroscopy. By quantitatively comparing the spectra to QSO composite templates, we find that UDS-27023 displays an exceptionally steep far-UV extinction curve ( A 1500 / A V ≈ 8) but notably lacks the 2175 Å bump ( A bump / A V < 0.34 at 3 σ ), indicating a dominance of small silicate dust grains. We interpret this phenomenology as evidence for active small-grain production and processing in the QSO environment. Mechanical shattering of pre-existing large grains by QSO-driven shocks and outflows provides one natural pathway, while in situ condensation of silicate grains inside dense QSO-driven winds may offer an additional route. Such a population of steep-extinction QSOs (SEQs) may therefore reveal a short-lived phase in which luminous active galactic nuclei generate, process, and redistribute small grains, potentially facilitating rapid ISM grain growth and enriching the circumgalactic medium.
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- Titre Crossref
- A Steep-extinction Quasi-stellar Object at <i>z</i> = 4.6: JWST Evidence for Abundant Small Dust Grains
- Date Crossref
- 27/08/2026
- Éditeur
- American Astronomical Society
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Cambridge pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Tsinghua University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University College London pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Westlake University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Radio Astronomy Observatory pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University of Arizona pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Chinese Academy of Science South America Center for Astronomy pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Center for Astrophysics ∣ Harvard & Smithsonian pays non établi dans la noticeInstitution
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Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy (CASSACA) pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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