利用 Renaissance 模拟探究最早星系的紫外光度函数

在本文中，我们展示了 Renaissance 模拟的首批结果，这是一套在 Blue Waters 超级计算机上执行的高分辨率且物理丰富的关于高红移星系形成的 AMR 计算。这些模拟在 $z \sim 25-8$ 期间包含数百个分辨良好的星系，并做出了若干新颖且可检验的预测。最关键的是，我们表明模拟星系的紫外光度函数在光度函数的亮端（M$_{1600} \leq -17$）与高红移星系群的观测结果一致，但在较低光度处基本平坦，而非如对高红移观测进行 Schechter 函数拟合所推断的那样陡峭上升，并且具有明确的紫外光度下限。光度函数的这种行为归因于两个因素： 模拟星系群中恒星形成率对晕位力质量的强烈依赖，质量较低的晕具有系统性地较低的恒星形成率，从而具有较低的紫外光度； 位力质量低于 $\simeq 2 \times 10^8$ M$_\odot$ 的晕并非普遍包含恒星，且包含恒星的晕比例在 $\simeq 7 \times 10^6$ M$_\odot$ 处降至零。最后，我们表明我们模拟中最亮的星系可能对当前和未来的超深空基巡天可见，特别是在选择透镜化区域进行观测时。