红外波段的星系演化：分层星系形成模型与 SPITZER 数据的比较

基于 Lambda-CDM 宇宙学模型，我们提出了红外波段星系光度函数、数计数和红移分布演化的预测。我们结合使用 GALFORM 半解析星系形成模型和 GRASIL 光谱光度代码来计算星系 SED，其中包括尘埃对辐射的再处理。该模型与 Baugh 等人 (2005) 的模型相同，假设了两种不同的初始质量函数 (IMF)：用于盘星系宁静恒星形成的正常太阳邻域 IMF，以及用于星系并触发的星爆中的极顶端重型 IMF。我们此前已表明，顶端重型 IMF 似乎是解释 faint sub-mm 星系数计数所必需的。我们将模型与 SPITZER 空间望远镜的观测数据进行比较，模型参数固定在 SPITZER 数据可用之前选定的值。我们发现，该模型在 SPITZER 探测的整个波长范围内与观测到的红外演化吻合得非常好。特别是，SPITZER 数据显示，在红移范围 z ~ 0-2 内，中红外星系光度函数存在强烈的演化，而我们的模型无需调整任何参数即可重现这一现象。另一方面，假设星爆中具有正常 IMF 的模型预测的中红外光度函数演化远不足，因此被排除。