深真实河外模型(DREaM)星系星表:对 Roman 超深场的预测

在下个十年,来自詹姆斯·韦伯空间望远镜和 Roman 空间望远镜等望远镜的深星系巡天将提供变革性的数据集,极大增进对再电离时期(EoR)星系形成的理解。在这项工作中,我们提出用于创建合成星系星表的深真实河外模型(Deep Realistic Extragalactic Model, DREaM)。我们的模型结合了暗物质模拟、子晕丰度匹配和经验模型,并包含星系位置、形态和光谱能量分布(SED)。所得合成星表延伸至红移 $z \sim 12$,星系质量 $\log_{10}(M/M_{\odot}) = 5$,覆盖天区 $1\, {\rm deg}^2$。我们使用 DREaM 探索 $1\, {\rm deg}^2$ \emph{Roman} 超深场(UDF)的科学回报,并为实现超深巡天设计优化提供资源。我们发现,至 $\sim 30\,m_{\rm AB}$ 的 \emph{Roman} UDF 将潜在探测到超过 $10^6$ 个 $M_{\rm UV}<-17$ 星系,其中红移 $z>7$ 的超过 $10^4$ 个,为约束 EoR 期间星系性质提供无与伦比的数据集。我们的合成星表和模拟图像已公开可用,为学界提供准备即将到来数据的工具。