第一缕光：探索 Renaissance 模拟中高红移星系的光谱

我们展示了宇宙中第一代星系的合成观测结果，并对红移大于 6 的未来深场观测做出了预测。由于星云发射线的强烈影响以及 HII 区域的相对紧凑尺度，需要高分辨率宇宙学模拟和一套 robust 的分析工具来正确模拟光谱。我们创建了一个由 FSPS、Hyperion、Cloudy 和我们自有工具组成的软件流水线，以从气体、尘埃和恒星的完全三维排列中生成合成红外观测。我们的方案允许我们包含完整化学网络的发射线，并处理不同视线方向上的尘埃消光和散射效应。我们为 Renaissance 模拟中的大样本高红移星系提供了光谱、针对 HST 和 JWST 红外滤波器的二维分箱光子图像、光度关系以及发射线强度。我们生成的合成光谱显示星系晕之间存在高度变异性，强烈依赖于恒星质量、金属丰度、气体质量分数和形成历史。恒星质量最低的晕在 [OIII]/H$\beta$、[OIII] 和 CIII] 方面表现出最大的变异性，而质量较高的晕在其光谱和 1\AA\ 至 10\AA\ 之间的 [OIII] 等效宽度（EW）上表现出一致性。视角 accounted for 由于晕中存在电离气体通道而导致的三倍通量差异。此外，JWST 颜色图显示了红移、颜色和平均恒星年龄之间可辨别的关系。