哈勃深场中的早型星系：恒星形成历史

我们研究了哈勃深场中35个K波段选源的早型星系（椭圆星系和S0星系），亮度均亮于K=20.15，作为星系场分布的代表性样本。该样本由KPNO-IRIM相机拍摄的深度K波段图像通过基于表面亮度剖面定量分析的严格形态分类方案导出。样本星系的宽带光谱使我们能够确定其主导恒星族群的年龄。该场中大多数亮早型星系位于红移z<1.3处，其颜色指示了相当宽的年龄范围（典型为1.5至3 Gyr）。我们发现，对于q_0=0.5，构建典型M_*星系的主要恒星形成事件发生在宽红移区间1<z<4，对于q_0=0.15则变为1<z<3。我们对星系质量的估算（采用Salpeter IMF）在z=1时已达数十亿至10^{11}太阳质量。因此早型星系的亮端在该宇宙时期已基本形成，其空间密度、质量和光度与本地场早型星系族群一致。本样本的显著特征是z>1.3处天体的缺失，而这些天体在预期会在这些红移处发生的亮恒星形成阶段应当可探测。明显的解决方案有a）并合事件导致扰动形态，使它们无法通过形态分类滤波器被选源，或b）尘埃污染的星际介质遮蔽了（连续的或间歇性的）恒星形成事件。我们得出结论，最可能的解决方案是两者的结合，即一系列在星系寿命最初几十亿年间发生的尘埃遮蔽的并合驱动星暴。