z~3星系的静止光学性质

我们展示了对z~3莱曼断裂星系(LBGs)进行近红外成像巡天的结果。该巡天覆盖总面积30平方角分，包含118个通过测光选择的、拥有K_s波段测量的LBGs，其中63个还有J波段测量，81个具有光谱红移。利用先前工作中光学{\cal R}星等的分布以及该子样本的{\cal R}-K_s颜色，我们计算了LBGs的静止光学光度函数。在最亮星等处（该处约束较好），该光度函数显著超过局域确定的光学光度函数。仅观测到的z~3 LBG光度函数亮端所产生的V波段光度密度就已接近局域宇宙中所有恒星的总和。对于81个具有测量红移的星系，我们研究了测光数据（通常覆盖静止框架下900-5500埃范围）所暗示的LBG恒星族参数范围。虽然大多数单个星系的参数约束较弱，但整个样本呈现出强烈的趋势。一种能够解释亮LBGs观测趋势的统一情景是：一段相对短暂、非常快速的恒星形成期（数百M_sun/年）持续约50-100 Myr，之后消光和恒星形成率均显著降低，恒星以更平静但仍快速（至少数百Myr）的速率形成。在我们的样本中，相当一部分（约20%）LBGs的最佳拟合恒星形成年龄约>1 Gyr，暗示的恒星质量约>10^10 M_sun，并且仍在以约30 M_sun/年的速率形成恒星。