演化中的远红外星系光度函数及尘埃遮蔽的恒星形成率密度回溯至 z~5
星系天体物理
2019-10-25 v2
摘要
我们提出了一个新的、延伸至红移 z~5 的演化星系远红外光度函数 (LF) 测量结果，并由此得出对早期宇宙中尘埃遮蔽恒星形成密度水平的推论。为此，我们利用了詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜 (JCMT) 上的 SCUBA-2 和阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 在亚毫米/毫米波成像方面的最新进展，它们共同提供了无混叠成像，具有足够的动态范围，能够对 z>4 的光度-红移平面提供有意义的覆盖。我们的结果支持了先前的迹象，即远红外 LF 的暗端斜率足够平坦，以至于共动光度密度由亮天体 (~L*) 主导。然而，我们发现，那些试图将高度混叠的赫歇尔 SPIRE 巡天推至 z~2 以外的研究，严重高估了此类源在高红移处的数密度/光度。因此，我们确认了最近的报告，即宇宙恒星形成密度在 z>4 时由紫外-可见光恒星形成主导。利用 LF 的直接 (1/Vmax) 和最大似然测定，我们发现其高红移演化很好地由持续的正光度演化与负密度演化（随红移增加）共同表征。这解释了为什么亮的亚毫米源在 z>5 时仍不断被发现，尽管它们在如此早期对宇宙恒星形成密度的积分贡献非常小。因此，远红外星系 LF 的演化在形式上似乎与已为活动星系核建立的演化相似，可能反映了对星系质量增长的类似依赖。
引用
@article{arxiv.1706.00426,
title = {The evolving far-IR galaxy luminosity function and dust-obscured star-formation rate density out to z~5},
author = {M. P. Koprowski and J. S. Dunlop and M. J. Michałowski and K. E. K. Coppin and J. E. Geach and R. J. McLure and D. Scott and P. P. van der Werf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.00426},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 12 figures, 5 tables, accepted by MNRAS