伽马射线暴宿主星系的 Spitzer 观测：高红移化学演化与恒星形成的独特窗口

我们展示了三个红移 $z\sim5$ 的伽马射线暴（GRB）宿主星系的深度 Spitzer 3.6 微米观测结果。我们的观测表明，$z\sim5$ 的 GRB 宿主星系的光度比 GOODS 场和 UDF 中光谱确认的 $z\sim5$ 星系的静止帧 V 波段中值光度低 3 倍。GRB 与大质量恒星形成之间的强联系意味着，在这些红移处，深度巡天尚未完全计入所有恒星形成星系，而 GRB 提供了一种独特的方法来测量星系光度函数暗端星系对恒星形成率密度的贡献。通过将共动恒星形成率密度与较低红移处的共动 GRB 率相关联，我们估计在 $z\sim4.5$ 和 $z\sim6$ 处，恒星形成率密度的下限分别为 $0.12\pm0.09$ 和 $0.09\pm0.05$ $M_\odot$/yr/Mpc$^3$。最后，我们提供了证据表明，在 $z\sim5$ 到 $z\sim0$ 之间，恒星形成星系的平均金属丰度随 (恒星质量密度)$^{0.69\pm0.17}$ 演化，这可能表明有显著比例的金属流失到了星系际介质中，特别是在低质量星系中。