We have determined interstellar extinction law toward the Galactic center (GC) at the wavelength from 1.2 to 8.0 micron, using point sources detected in the IRSF/SIRIUS near-infrared survey and those in the 2MASS and Spitzer/IRAC/GLIMPSE II catalogs. The central region |l| < 3deg and |b| < 1deg has been surveyed in the J, H and Ks bands with the IRSF telescope and the SIRIUS camera whose filters are similar to the Mauna Kea Observatories (MKO) near-infrared photometric system. Combined with the GLIMPSE II point source catalog, we made Ks versus (Ks - lambda) color-magnitude diagrams where lambda = 3.6, 4.5, 5.8, and 8.0 micron. The Ks magnitudes of bulge red clump stars and the (Ks - lambda) colors of red giant branches are used as a tracer of the reddening vector in the color-magnitude diagrams. From these magnitudes and colors, we have obtained the ratios of total to selective extinction A(Ks)/E(Ks-lambda) for the four IRAC bands. Combined with A(lambda)/A(Ks) for the J and H bands derived by Nishiyama et al., we obtain A(J):A(H):A(Ks):A([3.6]):A([4.5]):A([5.8]):A([8.0])=3.02:1.73:1:0.50:0.39:0.36:0.43 for the line of sight toward the GC. This confirms the flattening of the extinction curve at lambda > 3 micron from a simple extrapolation of the power-law extinction at shorter wavelengths, in accordance with recent studies. The extinction law in the 2MASS JHKs bands has also been calculated, and a good agreement with that in the MKO system is found. In nearby molecular clouds and diffuse interstellar medium, the lack of reliable measurements of the total to selective extinction ratios hampers unambiguous determination of the extinction law; however, observational results toward these lines of sight cannot be reconciled with a single extinction law.

The physical properties and elemental abundances of the interstellar medium in galaxies during cosmic reionization are important for understanding the role of galaxies in this process. We report the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array detection of an oxygen emission line at a wavelength of 88 micrometers from a galaxy at an epoch about 700 million years after the Big Bang. The oxygen abundance of this galaxy is estimated at about one-tenth that of the Sun. The nondetection of far-infrared continuum emission indicates a deficiency of interstellar dust in the galaxy. A carbon emission line at a wavelength of 158 micrometers is also not detected, implying an unusually small amount of neutral gas. These properties might allow ionizing photons to escape into the intergalactic medium.

The first detected gravitational wave from a neutron star merger was GW170817. In this study, we present J-GEM follow-up observations of SSS17a, an electromagnetic counterpart of GW170817. SSS17a shows a 2.5-mag decline in the $z$-band from 1.7 days to 7.7 days after the merger. Such a rapid decline is not comparable with supernovae light curves at any epoch. The color of SSS17a also evolves rapidly and becomes redder for later epochs; the $z-H$ color changed by approximately 2.5 mag in the period of 0.7 days to 7.7 days. The rapid evolution of both the optical brightness and the color are consistent with the expected properties of a kilonova that is powered by the radioactive decay of newly synthesized $r$-process nuclei. Kilonova models with Lanthanide elements can reproduce the aforementioned observed properties well, which suggests that $r$-process nucleosynthesis beyond the second peak takes place in SSS17a. However, the absolute magnitude of SSS17a is brighter than the expected brightness of the kilonova models with the ejecta mass of 0.01 $\Msun$, which suggests a more intense mass ejection ($\sim 0.03 \Msun$) or possibly an additional energy source.

Abstract We present and analyze observations of polarized dust emission at 850 μ m toward the central 1 × 1 pc hub-filament structure of Monoceros R2 (Mon R2). The data are obtained with SCUBA-2/POL-2 on the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) as part of the B-fields in Star-forming Region Observations survey. The orientations of the magnetic field follow the spiral structure of Mon R2, which are well described by an axisymmetric magnetic field model. We estimate the turbulent component of the magnetic field using the angle difference between our observations and the best-fit model of the underlying large-scale mean magnetic field. This estimate is used to calculate the magnetic field strength using the Davis–Chandrasekhar–Fermi method, for which we also obtain the distribution of volume density and velocity dispersion using a column density map derived from Herschel data and the C 18 O ( J = 3 − 2) data taken with HARP on the JCMT, respectively. We make maps of magnetic field strengths and mass-to-flux ratios, finding that magnetic field strengths vary from 0.02 to 3.64 mG with a mean value of 1.0 ± 0.06 mG, and the mean critical mass-to-flux ratio is 0.47 ± 0.02. Additionally, the mean Alfvén Mach number is 0.35 ± 0.01. This suggests that, in Mon R2, the magnetic fields provide resistance against large-scale gravitational collapse, and the magnetic pressure exceeds the turbulent pressure. We also investigate the properties of each filament in Mon R2. Most of the filaments are aligned along the magnetic field direction and are magnetically subcritical.

The Cosmic Gems arc is among the brightest and highly magnified galaxies observed at redshift z ∼ 10.21. However, it is an intrinsically UV faint galaxy, in the range of those now thought to drive the reionization of the universe2–4. Hitherto the smallest features resolved in a galaxy at a comparable redshift are between a few hundreds and a few tens of parsecs5,6. Here we report JWST observations of the Cosmic Gems. The light of the galaxy is resolved into five star clusters located in a region smaller than 70 parsec. They exhibit minimal dust attenuation and low metallicity, ages younger than 50 Myr and intrinsic masses of ∼ 106 M⊙. Their lensing-corrected sizes are approximately 1 pc, resulting in stellar surface densities near 105 M⊙ /pc2, three orders of magnitude higher than typical young star clusters in the local universe7. Despite the uncertainties inherent to the lensing model, they are consistent with being gravitationally bound stellar systems, i.e., proto-globular clusters (proto-GCs). We conclude that star cluster formation and feedback likely contributed to 3 shape the properties of galaxies during the epoch of reionization.

We present the on-sky commissioning and science verification of DESHIMA 2.0: the first science-grade integrated superconducting spectrometer (ISS) for ultra-wideband mm-submm spectroscopy. With an instantaneous band coverage of 205-392 GHz at a spectral resolution of F/dF = 500, DESHIMA 2.0 will be applied to emission line surveys and redshift measurement of dusty star-forming galaxies, spectroscopic Sunyaev–Zeldovich effect observations of galaxy-clusters, and other new science cases that utilize its ultra-wide bandwidth. Compared to its predecessor (DESHIMA 1.0), DESHIMA 2.0's superconducting filterbank chip with a x4 higher optical efficiency, x4 wider instantaneous bandwidth, x20 faster position switching on the sky, and a remotely-controlled optics alignment system. DESHIMA 2.0 is currently installed on the ASTE 10-m telescope at 4860 m altitude with excellent sky transmission, and is being commissioned for science operation. In the conference we will report the on-sky performance and latest results in the science-verification campaign at ASTE.