利用E-ELT研究遥远星系的物理与质量组装

未来欧洲极大望远镜的主要科学目标之一将是理解星系随宇宙时间的质量组装过程。为此，需要一台多目标、自适应光学辅助的积分场光谱仪来绘制非常遥远星系的物理和化学性质。在本文中，我们考察了此类仪器对从未来大面积光学-近红外巡天中选出的大量大质量（0.1<M恒星<5e11太阳质量）且红移2<z<6的星系样本进行空间分辨光谱观测的能力。我们基于对台址、望远镜和仪器以及遥远星系物理的合理假设，生成了一组约一千个三维观测的数值模拟。这些数据立方体被当作真实数据进行分析，以产生非常遥远星系的真实运动学测量结果。然后，我们研究了科学目标对观测参数（即与台址、望远镜和仪器相关的）和物理参数（即与星系相关的）的敏感程度。我们特别研究了自适应光学性能对科学目标的影响。除了望远镜热背景（它严重限制了最高红移（z>5）区间的性能）之外，我们没有发现任何与参数（例如望远镜口径）相关的瓶颈。我们发现，在E-ELT上执行一个约90个夜晚的观测计划，可以实现涵盖上述科学目标范围的N星系巡天，前提是复用能力M达到N/8。