Authors: O. L. Dors, M. Armah, G. F. Hägele, M. V. Cardaci, P. C. Santos, R. A. Riffel,

G. Cresci, R. Riffel, L. N. Marinho, X. Ji, Y. Isobe, R. Maiolino, A. Marconi,

A. Feltre, R. L. Sanders, I. N. Morais and G. C. Almeida. (Click on the names for more information about the authors.)

ABSTRACT

We derive the helium and oxygen abundances in the narrow-line regions of 84 active galactic nuclei (AGNs) spanning two redshift ranges: 65 objects at z < 0.2 and 19 objects at 2.8 ≤ z ≤ 6.8. Spectroscopic data in the optical rest-frame range [3000 < λ(Å) < 7000] from the JWST (James Webb Space Telescope) Advanced Deep Extragalactic Survey and from the literature were used to estimate He/H and O/H via the Te -method (7 objects) and strong-emission line calibrations (19 objects). Our results indicate that the ionization degree in AGNs increases towards higher redshifts, exhibiting a trend similar to that observed in star-forming galaxies. We find that the majority of our sample of AGNs at z > 2.8 show oversolar helium abundances and subsolar oxygen abundances. We identified, via the Te -method, an object (goods- s-mediumhst-58850; z = 6.2615) with the highest helium abundance estimated to date, i.e. 12 + log (He/H ) = 11.64, corresponding to (He/He☉) ~ 4.4. This result remains robust even when we adopt larger electron densities (varying Ne from 500 to 10.000 cm−3 ) in abundance estimates using the Te -method and empirical strong-line methods. We found marginal evidence for a decline in the He/H abundance ( ∼ 0.04 dex per redshift unit) towards lower redshifts. In contrast, we found evidence for an increase in O/H towards the local universe at a rate of approximately 0.06 dex per redshift unit.

Key words: ISM: abundances –galaxies: abundances –galaxies: active –galaxies: evolution –galaxies: nuclei –galaxies: Seyfert. 

Em Português:

Maior abundância de hélio já medida em galáxias distantes pelo James Webb desafia modelos de evolução cósmica

RESUMO

Dados observacionais de galáxias obtidos pelo telescópio espacial James Webb estão revolucionando o nosso conhecimento sobre o início do Universo, mostrando que ele era muito mais abundante em elementos químicos que imaginávamos. Os primeiros dados obtidos com o James Webb mostraram algo surpreendente: o nitrogênio era muito mais abundante do que se esperava quando o universo era muito jovem, com menos de 1 bilhão de anos. Recentemente, astrônomos da UNIVAP, em colaboração com instituições nacionais e internacionais, utilizaram dados do telescópio espacial James Webb e mostraram que uma alta abundância de hélio também é encontrada em um certo tipo de galáxias contendo um buraco negro central, galáxias ativas, cuja luz foi emitida quando o universo tinha somente 800 milhões de anos. Esse resultado está na fronteira do conhecimento do estudo da evolução química de galáxias e do Universo e aponta para a necessidade de uma revisão do que conhecemos atualmente sobre processos de formação de galáxias e de estrelas.

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Information (informações):

DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stag1218

Original publication: https://academic.oup.com/mnras/article/550/2/stag1218/8719317#567625602

Published: 26 June 2026 

Publicado originalmente por Oxford University Press em nome da Royal Astronomical Society.

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