z~2 处被动星系数密度中的质量阈值

在中等和高红移处抑制星系恒星形成的过程仍然是相当争论的主题。研究这一谜题的一种方法是研究 z~2 处宁静星系（quiescent galaxies）的数密度及其对质量的依赖性。在此，我们展示了一项基于 VLT 上 HAWK-I 仪器对两个 HST CANDELS 天区（UKIDSS 超深巡天 UDS 天区和 GOODS-South）进行的极深 Ks 波段成像的新研究结果。新的 HAWK-I 数据（作为 HUGS VLT 大型项目的一部分获取）达到了 Ks>26 (AB mag) 的探测极限。我们选择了红移范围 1.4<z<2.5 内的被动演化星系样本。得益于我们成像的深度和大面积覆盖，我们能够将宁静星系的选择扩展到比先前分析暗一个星等。通过广泛的模拟，我们首次证明了在 K>22 处观测到的宁静星系数量的转折是真实的。这使我们能够明确地确立，在 z~2 处，宁静星系的数目计数在比 Ks~22 (AB mag) 更暗的星等处变得平坦并略有下降。我们表明，这一趋势对应于一个恒星质量阈值 $M_*10^{10.8}\,{\rm M_{\odot}}$，低于该阈值，抑制高红移星系恒星形成的机制似乎效率低下。最后，我们将观测到的 pBzK 数目计数与从四种不同半解析模型中提取的宁静星系数目计数进行了比较。我们发现，没有任何模型能对这些红移处的宁静星系数密度提供统计上可接受的描述。我们得出结论，作为红移函数的宁静星系质量函数继续对提出的星系形成和演化模型构成关键且严峻的挑战。