通过 JWST 之眼观测 $z\sim6$ 以来的星系形态

我们分析了红移范围 $0<z<6$ 内 $\log M_*/M_\odot>9$ 的星系的近红外（$\sim0.8-1\mu$m）静止帧形态，与先前基于 HST 的结果进行比较，并发布了 CEERS 巡天中 $\sim20,000$ 个星系的首个基于 JWST 的形态星表。基于使用四个滤光片——$F150W$、$F200W$、$F356W$ 和 $F444W$——的成像，利用在 HST/WFC3 标注图像上训练并域适应至 JWST/NIRCam 的卷积神经网络，星系被划分为四大类——球状体、盘+球状体、盘与扰动类。我们发现，在考虑相似波长时，$z<3$ 的星系中分别有 $\sim90\%$ 和 $\sim75\%$ 在 JWST 与 HST 成像中具有相同的早型/晚型与规则/不规则分类。对于小（大）且暗弱的天体，基于 JWST 的分类往往比基于 HST 的分类系统性地呈现更少的核球主导系统（特殊星系），但对所报道的形态比例演化的影响小于 $\sim10\%$。利用相同静止帧波长（$\sim0.8-1\mu$m）下基于 JWST 的形态，我们确认了特殊星系随红移增加以及核球主导星系随红移减少，正如先前基于 HST 的工作所报道，表明早期宇宙中除了光分布外，恒星质量分布也更为扰动。然而，我们发现未扰动盘状系统已在 $z\sim5$ 时主导晚型星系种群的高质量端（$\log M_*/M_\odot>10.5$），且核球主导星系在这些早期时期亦存在，确认了大爆炸后 $\sim1$ Gyr 星系丰富且演化的形态多样性。最后，我们发现形态—熄火关系在 $z>3$ 的大质量星系中已然就位，大质量宁静星系（$\log M_*/M_\odot>10.5$）主要呈核球主导。