红移五处星系的颜色分布

我们展示了一项研究的结果，该研究调查了红移 z~5 的莱曼断裂星系 (LBGs) 的静止帧紫外 (UV) 光谱斜率。通过结合 CANDELS 和 HUDF 场区的深度哈勃空间望远镜成像与来自 UKIDSS 超深巡天 (UDS) 的地基成像，我们构建了一个庞大的 z~5 LBG 样本，其 UV 光度跨越了前所未有的超过 100 倍的范围。基于该样本，我们发现 z~5 处存在清晰的色 - 星等关系 (CMR)，即较亮星系的静止帧 UV 斜率 ($\beta$) 明显比其较暗对应天体更红。我们确定 z~5 处的 CMR 很好地由形式为 d beta = (-0.12 +/- 0.02) d Muv 的线性关系描述，且在暗星等处（即 Muv > -18.9）没有明显的 CMR 斜率变化证据。利用详细模拟的结果，我们首次能够推断 z~5 处星系颜色围绕 CMR 的内禀（即无噪声）变化。我们发现整个样本中存在显著（12 sigma）的内禀颜色变化证据。我们的结果还表明，z~5 星系的内禀 UV 斜率分布宽度从 Muv=-18 处的 Delta(beta)=0.1 增加到 Muv=-21 处的 Delta(beta)=0.4。我们认为，内禀星系颜色分布宽度的增加以及 CMR 本身，均可合理地由 $\beta$=-2.1 的光度无关下限，结合较亮 UV 光度区间中红星系比例的增加来解释。