前沿场：结合 HST、VLT 和 Spitzer 数据探索透镜星系团 MACS0416-2403 背后的 $z$$\sim$8 宇宙

(摘要删节) HST 前沿场项目始于 2013 年底，旨在提供 6 个大质量星系团的极深图像。该计划的主要目标之一是将多台望远镜推向极限，以提供对宇宙最早阶段的最佳当前视图。我们结合来自 HST 的 0.3-1.6 $\mu$m 成像、来自 VLT HAWK-I 的地基 $K_s$ 成像以及 Spitzer 空间望远镜的 3.6 $\mu$m 和 4.5 $\mu$m 数据，对 HFFs 透镜星系团 MACS0416-2403 背后的 $z$$\sim$8 天体进行了详细分析。我们应用经典的莱曼断裂技术，结合非探测标准和颜色选择。为了避免中等红移闯入者的污染，我们要求在光学和近红外数据之间存在强烈的断裂。$z$$\sim$8 处的光度函数是利用 MC 方法计算得出的，该方法利用了 SED 拟合结果。从对该星系团中先前识别的一个 $z$$\sim$8 星系的新深光学测光中获取了一条谨慎的信息，该星系现在被确认为一个具有强烈 $\approx$1.5 mag 巴尔默断裂（介于 F606W 和 F125W 之间）的中等红移闯入者。利用该闯入者的 SED，我们估计了 MACS0416-2403 样本以及之前基于 HFF 数据的 Abell 2744 样本的污染率。我们的选择恢复了 4 个稳健的天体，其 m$_{F160W}$ 范围从 26.0 到 27.9 AB，位于适度放大区域（$\mu<$2.4）。其中两个天体在 IRAC 3.6 $\mu$m 和 4.5 $\mu$m 波段之间显示出二次断裂，这可能归因于 $z$$\sim$8 处的巴尔默断裂或发射线。候选天体的恒星形成率通常在 $\sim$10 M$_{\odot}$/yr 左右，大小范围从 0.2 到 0.5 kpc，与之前的观测结果以及对早期宇宙天体的预期非常吻合。