WFC3成像中的候选z~8-9星系
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v2
摘要
我们利用最新的HST WFC3近红外数据，基于莱曼断裂技术，搜索了红移7.6<z<9.8范围内的星系。我们寻找那些由于莱曼α森林吸收而具有较大(Y-J)颜色（即“Y-drop”）且(J-H)颜色与低红移污染源不一致的星系。在约50平方角分的天区内，我们识别出24个红移z~8-9的候选体（其中15个是稳健的，另外9个更边缘但仍与高红移一致）。此前使用WFC3进行的Y-drop搜索仅聚焦于哈勃超深场（HUDF），而我们更大的巡天（涉及另外两个邻近的深场和一个更广域的巡天）将稳健Y-drop候选体的数量增加了两倍。我们首次拥有足够多的z~8-9星系来拟合紫外Schechter光度函数的phi^*和M^*。有证据表明该光度函数从z=6-7到z=8-9存在演化，表现为z~8-9处紫外亮星系数量减少，这与主要发生在M^*上的演化一致。我们探测到的候选z~8-9星系产生的电离通量不足以使宇宙再电离，很可能低于我们探测极限的星系提供了显著的紫外贡献。暗端斜率α的约束不佳。然而，采用与z=3-6处确定的类似暗端斜率（α=-1.7）和Salpeter初始质量函数，即使积分到M(UV)=-8，若f_escape<0.5，电离光子预算仍然不足。更陡的暗端斜率、低金属丰度星族（或顶重的IMF）可能仍能为恒星形成星系提供足够的光子以再电离宇宙，但这一确认可能需等待詹姆斯·韦伯空间望远镜。
引用
@article{arxiv.1006.3545,
title = {Candidate z~8-9 Galaxies from WFC3 Imaging},
author = {Silvio Lorenzoni and Andrew Bunker and Stephen Wilkins and Elizabeth Stanway and Matt Jarvis and Joseph Caruana},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.3545},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS