最高红移星系的光度性质

我们计算了在层级形成情景下最高红移星系的可观测属性，其中恒星球状星和超大质量黑洞的生长由气体丰富的合并所燃料。我们结合了关于z~6类鲨鱼层级形成的高分辨率流体动力学模拟、恒星光谱模型、模板类鲨鱼光谱、星际和星际吸收的 prescription，以及现代望远镜的响应，建模了z~4-14范围内命中z~6类鲨鱼的星系的光度演化。这些质量巨大的星系拥有M_star ~10^11.5-10^12 M_sun.的巨大的恒星质量，以及在z>~7时SFR~10^3-10^4 M_sun yr^-1的星际形成率。在基于Lyman-break技术的多种光度选择标准下，包括z>~5时V波段dropout、z>~6时i波段dropout以及z>~7时z波段dropout。评估了最高红移星系的可观测性，并与现有和未来光度调查（包括SDSS、GOODS/HUDF、NOAO WDFS、UKIDSS、IRAC浅层调查、Pan-STARRS、LSST和SNAP）进行了比较。质量巨大的恒星球状星系源于z~6类鲨鱼，可能在z~4时被现有调查检测到，但由于其低数密度，发现z>7的类鲨鱼前体星系可能需要对超过约0.5%天空面积的未来调查在波长λ>1微米处进行。对 redshifts z>~6处稀有、星际喷发的质量星系的检测将为最早类鲨鱼的层级形成提供支持，并表征最亮椭圆星系的原始星际形成历史。