宇宙星系形成：对星系形成模型的限制

我们通过计算 UV、B、J 和 K 波段的光度密度 (LD)，以及星系的质量密度 (MD)，来研究宇宙星系形成的演化。在两种参考的星系演化模型中进行计算：一种是 Calura 与 Matteucci (2003) 开发的纯光度演化 (PLE) 模型，另一种是 Menci 等 (2002) 开发的层次星系形成半分析模型 (SAM)。前者对不同形貌类型的星系进行详细的化学演化描述，未包含密度演化；后者包含由层次聚类场景预测的星系暗物质卫星的合并历史，但不包含形貌分类或化学演化。我们发现，在 z < 1.5 时，两种模型均与所考察波段中星系 LD 数据一致。At 高 z 值时，PLE 模型预测的 LD 显示出因椭圆星系形成而出现的峰值，而 SAM 预测在 z > 2.5 时星系形成率和 LD 逐渐下降。在此类红移时，PLE 模型的预测在 B 波段偏高，而 SAM 在 UV LD 上偏低。就质量 MD 而言，PLE 模型表明在 z=4 时几乎 50% 的当前星系质量已形成，在 z=1 时约 85% 已形成。根据 SAM，50% 和 60% 的当前星系质量分别在 z=1.2 和 z=1 时已形成。两种模型的预测在 z=1 以下均能吻合观测到的 MD。At z > 1 时，PLE 模型和 SAM 分别倾向于高估和低估观测值。我们讨论了上述模型结果的来源，以及观测不确定性（如尘埃衰减）在与观测比较中的作用。