宇宙正午的质量依赖UVJ图：对星系演化模型与尘埃辐射转移的挑战

背景。UVJ颜色-颜色图是区分恒星形成星系和静止星系的广泛使用的诊断工具。光度测量调查的观测数据显示出强烈的恒星质量趋势，质量更高的恒星形成星系尘埃红化更严重。目的。我们分析了宇宙正午（$z\approx2$）TNG100宇宙学模拟中的UVJ图。具体而言，我们关注UVJ颜色与质量之间的趋势，该趋势迄今尚未在任何宇宙学模拟中得到重现。方法。我们将SKIRT尘埃辐射转移代码应用于TNG100模拟，以生成静止系UVJ通量。然后将这些UVJ颜色与来自CANDELS/3D-HST计划的几个研究充分的河外天区的观测数据进行比较，并辅以最近的JWST/NIRCam测光数据。结果。宇宙正午的静止星系和低质量（$M_\star\lesssim10^{10.5}\,\mathrm{M}_\odot$）星系不需要显著的尘埃红化，而高质量（$M_\star\gtrsim10^{11}\,\mathrm{M}_\odot$）恒星形成星系则需要。对于大质量恒星形成星系，广泛的尘埃模型在V-J颜色上无法达到所需的尘埃红化程度，模拟星系过蓝约$\approx0.9\,\mathrm{mag}$。结论。我们发现，只有改变模拟星系中恒星与尘埃的几何分布，才能产生足够红以匹配观测的V-J颜色。一个围绕年轻恒星群体（年龄低于$\sim1\,\mathrm{Gyr}$）的孤立尘埃屏的玩具模型可以重现观测数据，而所有传统的尘埃辐射转移模型（其中尘埃分布遵循星际介质中的金属分布）都无法达到所需的V-J颜色。