z~6 星系形成: ACS GTO 区域中的 i-band dropout 天体
摘要
我们采用 i-z dropout 判据，对两块深层 ACS GTO 区域的 z~6 星系进行空间密度测定。共发现 23 颗天体，覆盖 46 平方弧分，或约 0.5 天体/平方弧分，下限至 z~27.3 (6σ; 全部使用 AB 幂度计量，包括一颗可能的 z~6 洞穴星系)。结合我们对 RDCS1252-2927 区域的深层 ISAAC 数据 (J~25.7, Ks~25.0, 5σ) 以及 HDF North 区域的 NICMOS 数据 (JH~27.3, 5σ)，我们验证这些 dropout 天体具有平坦的光谱斜率。样本中出现的 i-dropout 亮度范围从 ~1.5 L* (z~25.6) 到 ~0.3 L* (z~27.3)，唯一例外是一颗亮度极高的候选天体 (z~24.2)。半径从 0.09" 到 0.29"，或 0.5 kpc 到 1.7 kpc。我们采用三种不同方法推导 z~6 红移下波段 UV 光度密度，每种方法均基于 CDF 南方 V dropout 样本的模拟。第一种方法将我们的发现与该 V-dropout 样本的无演化投影进行比较，我们发现比预测值多出 23+/-25%。依据对 z~5 的前期结果进行外推，这相当于从 z~3 到 z~6 光度密度下降 20+/-29%。第二种方法利用相同的 V-dropout 模拟推导 i-dropout 样本的选取函数，并计算 UV 光度密度 (下限至 z~27, 7.2+/-2.5 x 10^25 ergs/s/Hz/Mpc^3)，发现该红移范围内下降 39+/-21%。该结果为我们首选值，表明星系形成率为 0.0090+/-0.0031 M_sol/yr/Mpc^3 (下限至 z~27)，或约 0.036+/- 0.012 M_sol/yr/Mpc^3 (对 faint limit 进行外推)。第三种方法类似，但假设无遗漏，得到的光度密度约为前两种方法的 2-3 倍低。该最终估计值作为下限。所有三种估计值均在该时代实现宇宙明示化所需的光度密度标准范围内。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0306215,
title = {Star Formation at z~6: i-dropouts in the ACS GTO fields},
author = {R. J. Bouwens and G. D. Illingworth and P. Rosati and C. Lidman and T. Broadhurst and M. Franx and H. C. Ford and D. Magee and N. Benitez and J. P. Blakeslee and G. R. Meurer and M. Clampin and G. F. Hartig and D. R. Ardila and F. Bartko and R. A. Brown and C. J. Burrows and E. S. Cheng and N. J. G. Cross and P. D. Feldman and D. A. Golimowski and C. Gronwall and L. Infante and R. A. Kimble and J. E. Krist and M. P. Lesser and A. R. Martel and F. Menanteau and G. K. Miley and M. Postman and M. Sirianni and W. B. Sparks and H. D. Tran and Z. I. Tsvetanov and R. L. White and W. Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0306215},
year = {2008}
}
备注
36 pages, 13 figures, 2 tables, accepted for publication in ApJ, postscript version with high-resolution figures can be downloaded at http://www.ucolick.org/~bouwens/idropout.ps