CLASH：候选红移 $z \sim 11$ 星系的三个强透镜图像

我们提出了一个迄今已知最遥远星系的候选体，其光度红移为 $z = 10.7^{+0.6}_{-0.4}$（95% 置信限；已知类型的 $z < 9.5$ 星系在 7.2-sigma 水平被排除）。这个名为 MACS0647-JD 的 J-dropout 莱曼断裂星系是作为哈勃望远镜集群透镜与超新星巡天（CLASH）的一部分被发现的。由于星系团 MACSJ0647.7+7015（$z = 0.591$）的强引力透镜效应，我们观测到了该星系的三个放大图像。图像的放大倍数分别约为 8、7 和 2，其中较亮的两个在 WFC3/IR F160W 滤镜（~1.4 - 1.7 um）中观测到的 AB 星等约为 26 等（~0.15 uJy），探测显著性大于~12-sigma。所有三个图像在 F140W（~1.2 - 1.6 um）中也以大于~6-sigma 的置信度被探测到，而在 15 个更低波长的 HST 滤镜（~0.2 - 1.4 um）中未探测到（dropout），且在 Spitzer/IRAC 3.6um 和 4.5um 成像（~3.2 - 5.0 um）中缺乏明亮探测。我们排除了广泛的可能低红移干扰源，包括一些先前被发表为高红移候选体的源。考虑到我们使用了贝叶斯光度红移先验，我们的高红移结论更为保守。鉴于 CLASH 迄今为止对 17 个大质量星系团的观测，我们在 $z \sim 10.8$ 发现 MACS0647-JD 和在 $z \sim 9.6$ 发现 MACS1149-JD1，这与从较低红移外推的透镜光度函数一致。这表明低光度星系可能使宇宙再电离。然而，鉴于仅基于两个星系的显著不确定性，我们尚不能排除场搜索所暗示的在 $z \gtrsim 10$ 处数量计数急剧下降的可能性。