利用 HST/WFC3 进行深度无狭缝红外光谱巡天

HST 通常被视为光学 - 红外成像或紫外光谱观测台。然而，WFC3-IR 的出现使得在对于星系演化研究具有重要意义的区域（~0.15 deg^2）进行无狭缝红外光谱巡天成为可能。由于背景降低，无狭缝红外光谱观测 uniquely possible from space。利用 WFC3-IR 进行红移巡天，可以通过谱线特征探测 z=1-3 处星系群体的天体物理学性质，以及星系的真实红移和空间分布，这是仅靠测光巡天无法做到的。虽然 HST 无狭缝光谱的光谱分辨率较低，但其高复用优势使其能与未来的地面红外光谱仪竞争；其流量定标稳定，且其高空间分辨率允许测量发射线的空间延展，目前只有 HST 能对大量天体进行此项测量。在数百平方角分（例如一个或多个 GOODS 场）上进行更深的无狭缝红外光谱巡天，是利用 HST 进行大型星系演化研究的剩余利基之一，并将产生数千个在 1<z<3 范围内光谱确认至 H=25 及更暗星等的星系样本，这对广大研究者群体具有极大兴趣。最后，尽管 JWST 的多狭缝光谱仪在分辨率和灵敏度上将超越 HST，但我认为在 JWST 发射前拥有一份光谱样本至关重要。这在科学上适用于为我们想用 JWST 回答的问题做好准备，在观测上则是因为 JWST 的寿命有限，而针对目标光谱学的一个经典问题正是设计巡天以及决定针对哪类天体所需的周转时间。发布此白皮书旨在激发关于未来大型 HST 项目的公开讨论。