宇宙正午时期星系的MOSFIRE光谱观测

灵敏的多目标近红外仪器的最近发展，为天文学家提供了独特机会，以在宇宙正午（Cosmic Noon，一个观测重子质量中约 $80\%$ 产生、星系活跃恒星形成并快速演化的时期）对星系进行质量/星等完备样本巡天。本论文利用凯克望远镜上新近启用的MOSFIRE光谱仪，开展红移 $1.5<z<2.5$ 星系巡天（ZFIRE），以测量精确的光谱红移及由多条发射线导出的基本星系性质。论文大部分工作涉及ZFIRE巡天的巡天规划、观测、数据归约与星表准备，并在文中详细描述。利用ZFIRE光谱红移，我展示了为何光谱学对于通过SED拟合技术确定基本星系性质以及探测早期宇宙中引力束缚结构至关重要。论文进一步呈现了为天文界利益公开释放的ZFIRE数据产品的基本属性。ZFIRE光谱数据在 $z\sim2$ 的高质量完备性，使其成为研究无偏恒星形成星系中诸如恒星形成率、金属丰度、星际介质性质、星系运动学以及恒星初始质量函数等基本星系性质的理想选择。本论文聚焦于其中一个方面：IMF（初始质量函数）。