Abstract We present confusion-limited SCUBA-2 450 μ m observations in the COSMOS-CANDELS region as part of the James Clerk Maxwell Telescope Large Program SCUBA-2 Ultra Deep Imaging EAO Survey. Our maps at 450 and 850 μ m cover an area of 450 arcmin 2 . We achieved instrumental noise levels of σ 450 = 0.59 mJy beam −1 and σ 850 = 0.09 mJy beam −1 in the deepest area of each map. The corresponding confusion noise levels are estimated to be 0.65 and 0.36 mJy beam −1 . Above the 4 σ (3.5 σ ) threshold, we detected 360 (479) sources at 450 μ m and 237 (314) sources at 850 μ m. We derive the deepest blank-field number counts at 450 μ m, covering the flux-density range of 2–43 mJy. These are in agreement with other SCUBA-2 blank-field and lensing-cluster observations but are lower than various model counts. We compare the counts with those in other fields and find that the field-to-field variance observed at 450 μ m at the R = 6 ′ scale is consistent with Poisson noise, so there is no evidence of strong 2D clustering at this scale. Additionally, we derive the integrated surface brightness at 450 μ m down to 2.1 mJy to be 57.3 − 6.2 + 1.0 Jy deg −2 , contributing to 41% ± 4% of the 450 μ m extragalactic background light (EBL) measured by Cosmic Background Explorer and Planck. Our results suggest that the 450 μ m EBL may be fully resolved at 0.08 − 0.08 + 0.09 mJy, which extremely deep lensing-cluster observations and next-generation submillimeter instruments with large aperture sizes may be able to achieve.

Optically dark dusty star-forming galaxies (DSFGs) play an essential role in massive galaxy formation at early cosmic time; however, their nature remains elusive. Here, we present a detailed case study of all the baryonic components of a z=4.821 DSFG, XS55. Selected from the ultra-deep COSMOS-XS 3GHz map with a red SCUBA-2 450μm/850μm colour, XS55 was followed up with ALMA 3mm line scans and spectroscopically confirmed to be at z=4.821 via detections of the CO(5-4) and C I (1-0) lines. JWST/NIRCam imaging reveals that XS55 is a F150W drop-out with a red F277W/F444W colour and a complex morphology: a compact central component embedded in an extended structure with a likely companion. XS55 is tentatively detected in X-rays with both Chandra and XMM-Newton, suggesting an active galactic nucleus nature. By fitting a panchromatic spectral energy distribution spanning from near-infrared to radio wavelengths, we reveal that XS55 is a massive main-sequence galaxy with a stellar mass of M_*=(5±1) M_⊙ and a star formation rate of $ SFR =540±177 $. The dust of XS55 is optically thick in the far-infrared with a surprisingly cold dust temperature of T_ dust K making XS55 one of the coldest DSFGs at z>4 known to date. This work unveils the nature of a radio-selected F150W drop-out, suggesting the existence of a population of DSFGs hosting active black holes embedded in optically thick dust.