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HST-Hyperion调查:宇宙黄昏时z~2.5星系质量函数的环境印记

星系天体物理 2026-04-22 v2

摘要

并非所有在宇宙黄昏时期的星系都以相同方式演化。仍不清楚局部环境——尤其是原型星团的极端过密区域——如何影响高红移时星质量组装。星质量函数(SMF)编码了这些过程;通过比较跨环境的SMF,可揭示演化历史的差异。我们报告了来自Hyperion原型超级星团的SMF,该原型星团是已知最大且最具质量的原型结构之一。这一数据集提供了z>2单个原型结构最具统计鲁棒性的SMF。通过比较Hyperion中密集峰值与同步场的SMF,我们提出问题:密集环境何时何种程度上倾向于拥有质量较大的星系?利用COSMOS2020光度数据结合地面基准和新的HST光谱学,我们构建了3D过密度图,将星系分配到峰值、外缘或场中。我们进行100次蒙特卡洛模拟以传递红移和质量不确定性,得出规范化到场的SMF。峰值显示出大量质量星系的超标:在log(M/M)11\log(M_*/M_\odot)\sim 11处的数密度约为场的10倍,而在log(M/M)9.5\log(M_*/M_\odot)\sim 9.5处的增幅仅约为3.5倍。相比之下,外缘和整个Hyperion均镜像场。因此,环境效应在z~2.5时已显现于星质量生长中。最密集的区域已存在加速生长的星系,而全局SMF掩盖了此类信号。原型结构因此在集束前沿期前即可塑造SMF的高质量端,可能驱动宇宙黄昏时期的提升星形成率。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.02714,
  title  = {The HST-Hyperion Survey: Environmental Imprints on the Stellar-Mass Function at z~2.5},
  author = {Derek Sikorski and Ben Forrest and Brian C. Lemaux and Lu Shen and Finn Giddings and Roy Gal and Olga Cucciati and Emmet Golden-Marx and Weida Hu and Denise Hung and Lori Lubin and Kaila Ronayne and Ekta Shah and Sandro Bardelli and Devontae C. Baxter and Gayathri Gururajan and Laurence Tresse and Giovanni Zamorani and Joel Diamond and Lucia Guaita and Nimish Hathi and Elena Zucca},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.02714},
  year   = {2026}
}

备注

Accepted for Publication in A&A