SCUBA-2 宇宙学遗留巡天中的宇宙恒星形成演化

我们提出了对红移 $0.5< z<6$ 的大质量星系中宇宙恒星形成历史和尘埃消光的新探索。我们利用了 SCUBA-2 CLS 最深的 450 和 850$\mu$m 成像（覆盖 AEGIS、COSMOS 和 UDS 天区共 230arcmin$^2$），以及来自 Herschel 的 100-250$\mu$m 成像。我们展示了 T-PHOT 去混淆代码利用 CANDELS/3D-HST 的多波段先验星表达到低于混淆极限的能力。通过结合红外和紫外数据，我们测量了直至 $z\sim5$ 的总恒星形成率 (SFR) 与恒星质量之间的关系，表明源自紫外的尘埃修正低估了大质量星系中的 SFR。我们研究了样本中消光与紫外斜率之间的关系（即 IRX-$\beta$ 关系），其与低红移星爆星系相似，但在高恒星质量处出现偏离。我们的数据提供了 $0.5<z<6$ 范围内 $M_\ast>10^{10}M_\odot$ 星系中总 SFR 密度 (SFRD) 的新测量值。 obscured 恒星形成占主导地位，比例因子 $>10$。其中三分之一由 450$\mu$m 探测到的源贡献，五分之一归因于紫外明亮源（亮于 $L^\ast_{UV}$），尽管即使是这些源也 largely 被遮蔽。通过外推我们的结果以包含所有恒星质量，我们估计的总 SFRD 与 $z\lesssim3$ 时来自红外和紫外数据的先前结果，以及 $z\sim5$ 时仅来自紫外数据的结果吻合良好。宇宙恒星形成历史在 $z\sim3-4$ 经历了一个转变，早期宇宙中以未遮蔽增长为主导的局面被 obscured 恒星形成所取代，这是由宇宙组装峰值期间最大质量星系的构建所驱动的。