BLUETIDES模拟中第一代星系的性质

我们采用大规模宇宙流体动力学模拟BLUETIDES研究再电离时期（$z>8$）星系族群的预测性质。BLUETIDES的分辨率和体积（$(400/h\approx 577)^{3}\,{\rm cMpc^3}$）提供了与当前针对高红移宇宙的观测巡天在深度和面积上良好匹配的星系族群。在$z=8$时，BLUETIDES包含近160,000个恒星质量$>10^{8}\,{\rm M_{\odot}}$的星系。BLUETIDES预测的星系族群与星系恒星质量函数和远紫外（$150\,{\rm nm}$）光度函数的观测约束均吻合良好。BLUETIDES中的星系具有快速增长的恒星形成历史。比恒星形成率随红移降低，但对恒星质量基本不敏感。由于金属表面密度的增加，预测质量更大的星系具有更高的尘埃消光，导致在高光度端观测到的远紫外光度函数显著变陡。对于恒星质量为$10^{9-10}\,{\rm M_{\odot}}$的星系，活动超大质量黑洞（SMBH）对其紫外光度的贡献平均约为$3\%$。预测约$25\%$恒星质量$M_{*}\approx 10^{10}\,{\rm M_{\odot}}$的星系拥有活动SMBH，其贡献超过总紫外光度的$10\%$。