由宇宙红外背景与宇宙剪切交叉相关约束恒星形成物理

理解恒星形成物理是现代天体物理学面临的关键问题之一。宇宙红外背景(CIB)源自再电离时期以来所有尘埃恒星形成星系的辐射,是研究恒星形成历史的补充探针,也是宇宙微波背景(CMB)研究的重要河外前景。因此,理解CIB的物理对宇宙学和星系形成研究都极为重要。在本文中,我们对Planck实验的CIB图与暗能量巡天和千度巡天的宇宙剪切测量做了高信噪比的交叉相关测量。宇宙剪切主要由背景星系发射光子的弱引力透镜产生,是物质分布的直接示踪物,因此我们可以利用其与CIB的交叉相关直接检验我们对恒星形成率(SFR)密度与物质密度之间联系的理解。我们利用测量对基于晕的SFR模型施加约束,该模型将气体转化为恒星的效率参数化为晕质量和红移的函数。通过将这些数据与从星系和CIB的层析交叉相关中提取的偏差加权SFR密度的模型无关测量相结合,这些约束得到增强。我们能够约束低红移处的峰值效率,$\eta=0.445^{+0.055}_{-0.11}$,以及当今达到该峰值效率的晕质量$\log_{10}(M_1/M_\odot) = 12.17\pm0.25$。我们的约束与SFR密度的直接测量以及其他基于CIB的研究极为一致。