哈勃前沿场中新发现的 z~9 星系：对早期紫外光度密度演化的启示

我们报道了在前两个已完成 HST WFC3/IR 和 ACS 成像的哈勃前沿场中寻找 z~9 红移星系的新结果。为确保稳健的光度红移解并最小化不完整性，我们将搜索限制在 H_{160} < 28.6（AB 星等）的天体，仅考虑在 0.5 角秒直径孔径内 rms 噪声 sigma_{160} > 30 星等的图像区域，并要求在 H_{160} 和 J_{140} 中均有探测。所得巡天覆盖有效面积（经放大率校正后）为 10.9 平方角分，探测到 12 个 8.4 < z < 9.5 的星系。在 Abell-2744 星系团及其平行场中，我们确认了 Ishigaki 等人（2014）报道的最亮三个天体，但仅恢复了 Zheng 等人（2014）报道的四个 z > 8.4 源中的一个。在 MACSJ0416.1-240 星系团场中我们报告了五个天体，并解释了这些天体为何在之前较浅的 CLASH 数据发布的搜索中未被探测或归类为 z~9 星系。最后，我们从此前未搜索过的 MACSJ0416.1-240 平行场中发现了四个 z~9 星系。基于已发布的放大率图，我们发现这 12 个星系中仅有一个可能因引力透镜被放大了两倍以上。因此我们能够对 HUDF12 项目中先前探讨的 z~9 紫外星系光度函数的归一化进行较为直接的重分析。我们得出结论：新数据加强了对紫外光度密度（因而是恒星形成率密度）从 z~8 到 z~9 持续平滑下降的证据，这与近期报道的这些红移处显著下降的说法相反。这为早期星系演化足够延伸以解释宇宙再电离的场景提供了进一步支持。