$z\approx1$ 处恒星形成星系的 HI 质量函数

我们基于直接的 HI 21 cm 观测，结合我们对恒星形成星系 HI 质量（$M_{HI}$）与 B 波段光度（$M_B$）之间标度关系的测量，以及文献中对 $z\approx1$ 处 B 波段光度函数的估计，首次给出了 $z\approx1$ 处恒星形成星系 HI 质量函数（HIMF）的估计值。我们利用 DEEP2 天区的 GMRT-CATz1 巡天数据，测量了三个独立的 $M_B$ 子样本中 $z=0.74-1.45$ 蓝色星系的平均 HI 质量，从而确定了 $M_{HI}-M_B$ 关系。这是通过分别叠加每个子样本中星系的 HI 21 cm 发射信号，以 $(3.5-4.4)\sigma$ 的显著性探测到每个子样本的平均 HI 21 cm 发射来实现的。我们发现 $z\approx1$ 处的 $M_{HI}-M_B$ 关系与 $z\approx0$ 处一致。我们将 $z\approx1$ 处 $M_{HI}-M_B$ 关系的估计值与 $z\approx1$ 处的 B 波段光度函数相结合，以确定 $z\approx1$ 处的 HIMF。我们发现，在 $M_{HI}-M_B$ 关系假设散射的很大范围内，$z\approx1$ 处 $M_{HI}>10^{10} M_\odot$（高于局部 HIMF 的拐点）的星系数密度比 $z\approx0$ 处高出约 $4-5$ 倍。我们以 $\gtrsim99.7\%$ 的置信度排除了 $M_{HI}>10^{10} M_\odot$ 星系数密度在 $z \approx 1$ 和 $z\approx0$ 之间保持不变的假设。这是自宇宙正午时代以来星系 HIMF 演化的首个具有统计显著性的证据。