GLASS-JWST早期释放科学计划. V. $z\sim1.3$ 和 $z\sim2.0$ 处的 H$\alpha$ 光度函数

我们利用来自 GLASS-JWST 巡天的 JWST NIRISS 棱镜数据，给出了红移 $z\sim1.3$ 和 $z\sim2.0$ 处的 H$\alpha$ 光度函数（LF）测量结果。基于在 F115W、F150W 和 F200W 滤光片中光谱学证认的发射线，我们选取了 99 个 H$\alpha$ 发射体。通过对每个源进行详细的有效体积和完备性分析，我们在两个红移区间构建了 H$\alpha$ LF。得益于 NIRISS WFSS 的灵敏度和引力透镜放大效应，我们的样本在内禀 H$\alpha$ 光度上比以往的棱镜巡天深约 10 倍，在完备度大于 0.8 的情况下，$z\sim1.3$ 处达到 $L_{\rm H\alpha}\sim10^{40.5}~\rm erg~s^{-1}$，$z\sim2.0$ 处达到 $L_{\rm H\alpha}\sim10^{40.9}~\rm erg~s^{-1}$，对应的恒星形成率分别为 0.4 和 1.0 $M_{\odot}~\rm yr^{-1}$。在考虑了约 20% 的宇宙方差后，我们稳健地将 H$\alpha$ 光度函数的暗端斜率约束为 $z\sim1.3$ 处的 $-1.50^{+0.14}_{-0.08}$ 和 $z\sim2.0$ 处的 $-1.60^{+0.17}_{-0.09}$，这与先前的估计一致。本文给出的发射线样本将能够对星系性质（包括金属丰度）进行更详细的研究。我们发现样本中亮活动星系核的贡献可以忽略不计。我们估计 $z\sim1.3$ 处的积分宇宙恒星形成率密度为 $0.097^{+0.015}_{-0.016}~M_{\odot}~\rm yr^{-1}~Mpc^{-3}$，$z\sim2.0$ 处为 $0.129^{+0.025}_{-0.030}~M_{\odot}~\rm yr^{-1}~Mpc^{-3}$。本文提出的方法可直接应用于其他 JWST 无缝光谱数据集以及未来的大视场无缝光谱巡天，包括 Euclid、Roman 和中国空间站望远镜的数据。