利用光学颜色在 $z\sim2$ 处甄选近期快速淬灭星系的新技术

得益于多波段深场与广域巡天，已在 $z>2$ 处发现许多大质量宁静星系，然而要统计性地约束其恒星形成历史，仍需大量近红外深光谱观测。本文提出一种在 $z\sim2$ 处利用测光手段甄选短淬灭时标（$\leq0.1$ Gyr）宁静星系的新技术。我们关注此类快速淬灭星系在淬灭后约 $1$ Gyr、早期 A 型星消亡而晚期 A 型星尚存时出现在 $\sim1600$ \AA~处的光谱断裂。该 $z\sim2$ 处的光谱断裂类似于 $z\sim4$ 处的莱曼断裂。我们通过模拟各类模型星系光谱，并在 $g-r$ 对 $r-i$ 以及 $i-J$ 对 $J-H$ 或 $\rm i-[3.6]$ 对 $\rm [3.6]-[4.5]$ 颜色图上构建了一套适用于现有和/或未来广域成像巡天的 $z\sim2$ 快速淬灭星系颜色判据，并利用 COSMOS2020 星表检验了其稳健性。借助这些颜色，成功甄选出了测光和/或光谱红移 $z\sim2$ 且比恒星形成率较低的星系。这些 $z\sim2$ 快速淬灭星系候选体的数密度表明，$z=3-4$ 处略高于恒星形成主序的大质量星系应为其前身星系。