z$\ga$5 处的大质量演化星系群

我们报告了在 GOODS 南天区搜索 $z>5$ 处大质量演化星系的结果。结合 HST ACS、VLT ISAAC 和 Spitzer IRAC 测光数据，我们开发了一种颜色选择技术来识别高红移演化星系候选体。该颜色选择主要基于利用 K 波段和 3.6 微米波段定位巴尔默断裂。将恒星种群合成模型拟合到这些星系的 SED 中以确定最终样本。我们发现了 11 个候选体，其测光红移范围为 $4.9 < z < 6.5$，主要由老年恒星种群主导，年龄为 0.2-1.0 Gyr，恒星质量范围为 $(0.5 - 5) \times 10^{11} M_\odot$。这些星系中的大部分恒星形成于 $z > 9$。其中一个候选体拥有光谱确认的红移，与我们的测光红移非常吻合。这些星系非常致密，观测到的 K 波段半光半径小于 ~2 kpc。11 个候选体中有 7 个也被 Spitzer 上的 MIPS 仪器在 24 微米处探测到。24 微米辐射可解释为 $z\sim2-3$ 处尘埃星爆产生的 PAH 辐射，但也与 $z>5$ 处存在 obscured AGN 一致。我们估计巴尔默断裂星系样本的完备性约为 40%。在平均红移 $z=5.2$ 处，恒星质量 $>10^{11} M_\odot$ 的星系的共动数密度为 $3.9 \times 10^{-5} \text{Mpc}^{-3}$（无 MIPS 样本：$1.4 \times 10^{-5} \text{Mpc}^{-3}$）。相应的恒星质量密度为 $8 \times 10^{6} M_\odot/\text{Mpc}^3$（无 MIPS 样本：$6.2 \times 10^6 M_\odot/\text{Mpc}^3$）。