穿透阿尔文S1063深层区：GLIMPSE探测z=7-9 Hβ+[OIII]λλ4960,5008 恒星 luminosity function 的微弱端

我们利用超深GLIMPSE JWST/NIRCam 调查，约束了在z=7-9时代下，穿透透镜放大星系阿尔文S1063的 Hβ+[OIII]λλ4960,5008 恒星 luminosity function (LF) 的微弱端，下限可达 $10^{39}$ erg/s。我们对抗氢边缘星系样本进行SED拟合，测量联合Hβ+[OIII] 通量，用于构建发射线 LF。得到的 LF ($\alpha$=-1.55至-1.78) 相对于紫外 LF ($\alpha$<-2) 更平坦，表明在固定MUV下，Hβ+[OIII] 发射源的低数密度较低。我们探讨了三种解释：(i) 爆发性星形成历史降低 Hβ+[OIII]-至紫外比值；(ii) 金属丰度对 [OIII]/Hβ 的影响；或(iii) 紫外 LF 的微弱端出现转折。假设 [OIII]/Hβ 比值随时间演化，我们推导出更平坦的 [OIII]λ5008 LF ($\alpha$=-1.45至-1.66) 和更陡峭的 Hβ LF ($\alpha$=-1.68至-1.95)。金属丰度降低和爆发性星形成的组合能够调和紫外 LF 与 Hβ+[OIII] LF 的差异。将 LF 转换为电离子产生率，我们发现 Hα 通量 $>10^{39}$ erg/s (SFR(Hα)$>5\times10^{-3} M_\odot$/yr) 的星系在7<z<8和8<z<9时分别贡献31%-90%和46%-156%的电离子预算 (假设 $f_{esc}=0.14$)。LF 的形状表明，微弱星系在电离子产生率方面贡献最小。我们的星系形成率密度 (CSFRD) 估计与前期工作一致，但GLIMPSE对低SFR的灵敏度确认，极微弱星系在电离子产生率和CSFRD中扮演次要角色。我们的结果表明，GLIMPSE 已检测到星系中 Hβ+[OIII] 发射的主要部分，较弱的源在宇宙重化中发挥有限作用。