利用 UltraVISTA、CANDELS 和 HUDF 巡天表征演化中的 K 波段光度函数

我们基于 UltraVISTA、CANDELS 和 HUDF 巡天的嵌套组合，展示了红移 z<3.75 处 K 波段星系光度函数（KLF）新研究的结果。该新数据集所跨越的亮度大动态范围（全红移范围内 3-4 dex）足以首次明确表明，在 z>0.25 处 KLF 的暗端斜率相对较陡（单 Schechter 函数下 -1.3<α<-1.5），与近期的理论和现象学模型吻合良好。此外，基于我们的新数据集，我们发现双 Schechter 函数在 z<2 处对 KLF 的描述显著改善。在红移 z>0.25 处，KLF 的演化十分平滑，在暗端（M_K>-20.5）或亮端（M_K<-24.5）几乎没有或没有明显的演化迹象。相反，KLF 在中间星等处演化迅速，在红移区间 0.25<z<3.75 内，M_K≈-23 处的星系数密度下降了约 5 倍。为此，我们探索了基于双 Schechter 函数的演化 KLF 简单描述方法，该方法采用固定的暗端斜率（α₁=-0.5，α₂=-1.5）和共享的特征星等（M_K*）。根据这一参数化方案，主导 KLF 暗端的分量的归一化保持近似恒定，φ*₂ 在 z≈0 到 z≈3.25 之间仅下降约 2 倍。相比之下，主导低红移处 KLF 亮端的分量演化剧烈，在 z≈3 时基本可忽略。最后，我们指出，在该参数化方案下，观测到的 M_K* 在 z≈0 到 z≈3.25 之间的演化与 M_K* 对应于所有红移处恒定恒星质量 M*≈5×10^10 M_☉ 完全一致。