通过 Abell S1063 探索新的红移前沿

我们报告发现了两个位于 $15.7<z<16.4$ 红移范围内的星系候选对象，这些候选对象源自 JWST 观测中的 GLIMPSE 调查。通过 Lyman-break 选取和光度红移估计的组合，这些稳健的源被识别出来。GLIMPSE 项目的超深 NIRCam 成像，结合 Abell S1063 星系团的强引力透镜效应，使我们能够探测到此前难以实现的更弱源星系（最低至 $M_{\rm UV} =-17.0$ 幅度）。这些星系的绝对幅度范围为 $M_{\rm UV} = -17.0$ 到 $-17.2$ 幅度，具有蓝色（$\beta \simeq -2.87$）的紫外连续光谱，与年轻、无尘颗粒组成的星际气体相符。这些对象的数密度，在 $M_{\rm UV}=-17$ 处为 log$_{\rm 10}$($\phi$/[Mpc$^{-3}$ mag$^{-1}$])=$-3.47^{+0.13}_{-0.10}$，与射出望远镜前的理论预测明显矛盾，将从 $z\sim10$ 延伸至 $z\sim 17$ 的星系过度丰度现象扩展开来。尽管其他公开调查中较亮星系的稀缺性，这些结果表明在 $z \sim 16$ 处的紫外光度函数亮端可能出现显著下降，这暗示了高效的星际形成，以及可能与这些红移处的星系质量函数密切相关。我们测试了多种星际形成历史，表明这些源是 JWST 现今常规发现的 $z = 10-14$ 范围内异常紫外亮星系的合理前体。总体而言，我们的结果表明，最早形成的星际星系的光度分布可能正向更弱的光度方向移动，这意味着未来的宇宙黎明观测将需要探索这一较弱光度范畴。