利用 JWST 观测识别与量化高红移棒旋结构的稳健性

理解识别与量化高红移棒旋结构的方法学稳健性，对借助詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）研究其演化至关重要。我们利用邻近旋涡星系生成不同分辨率与信噪比下的模拟图像，并获取 Yu 等人 Cosmic Evolution Early Release Science（CEERS）巡天中观测的模拟星系图像。通过比较图像退化前后的测量值，我们表明大质量星系的棒旋测量对噪声保持稳健。虽然棒旋位置角的测量不受分辨率影响，但在低分辨率图像中测得的棒旋椭率被显著低估。只要内禀棒尺寸 $a_{\rm bar,\,true}>2\times{\rm FWHM}$，尺寸测量平均几乎不受影响。为修正这些效应，我们推导了校正函数。我们还发现当 $a_{\rm bar,\,true}/{\rm FWHM}$ 大于 2 时，棒旋探测有效率保持在 $\sim$\,100\%，低于该值则急剧下降，定量验证了以 $a_{\rm bar,\,true}>2\times {\rm FWHM}$ 作为棒旋探测阈值的效力。我们分析了一组模拟 CEERS 图像，其考虑了观测效应与合理的星系（及棒尺寸）演化模型，表明即使真实棒旋比例保持不变，探测到的棒旋比例随红移增加而显著（且具误导性）减少的现象也会明显出现。我们的结果强调了将真实棒旋比例演化与分辨率效应及棒尺寸增长解纠缠的重要性。