用星系形成模型解释 JWST 计数
星系天体物理
2025-02-10 v1
摘要
近红外 PEARLS-JWST 星系计数中可见一种约为 m_AB = 21 的显著幂律中断。该中断在更长波长处变得更为显著，计数斜率在最短波段(0.9 微米)的亮度呈平滑减小趋势，并趋向于在 JWST NIRCam 最长波段(4.4 微米)的越来越分段的斜率。这种行为与 GALFORM 星系形成半经验模型的预测相符。我们利用该模型诊断此行为的来源。我们发现导致中断的特征包括：1) 梯度函数本身的中断；2) 随红移变化的体积因子；3) 红移依赖性的 k 校正。我们通过研究早型与晚型星系对这些效应的贡献，星系形态以总质量比 bulge-to-total stellar mass ratio 作为代理。我们发现，椭圆星系在梯度函数亮端的分布方式，而螺旋星系在暗端的主导地位在星系计数中得以保留，中断处的特征星系质量约为 10^10 M_sun。我们还发现，对于 PEARLS 观测限度为 m_AB < 28 的情况下，数量计数的形状主要由相对低红移(z < 2)的星系所主导。我们对 JWST PEARLS 近红外观测中星系计数呈现方式作出全面描述，并指出每一亮度处主导星系Population。
引用
@article{arxiv.2502.04702,
title = {Explaining JWST counts with galaxy formation models},
author = {Giorgio Manzoni and Tom Broadhurst and Jeremy Lim and Tao Liu and George Smoot and Carlton M. Baugh and Scott Tompkins and Rogier Windhorst and Simon Driver and Timothy Carleton and Brenda Frye and Leo Fung and Jiashuo Zhang and Seth H. Cohen and Christopher J. Conselice and Norman A. Grogin and Rolf A. Jansen and Anton M. Koekemoer and Rafael Ortiz and Norbert Pirzkal and Christopher N. A. Willmer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.04702},
year = {2025}
}