z>10的宇宙：来自UniverseMachine DR1的JWST预测

詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)预计将观测到目前无法触及的$z>10$星系。此处，我们使用自洽经验模型UniverseMachine在红移范围$z=0-15$生成模拟星系星表与光锥。这些数据包含真实的星系性质(恒星质量、恒星形成率和UV光度)、星系-晕关系以及星系-星系成团性。还提供了涵盖$z<10$观测不确定性的不同模型参数下的模拟观测量。我们预测，Cycle 1 JWST巡天极有可能探测到$M_*>10^7 M_\odot$和/或$M_{1500}<-17$的星系，直至至少$z\sim 13.5$。$z>12$处的数密度不确定性急剧扩大，因此探测$z>12$星系的努力将为星系形成模型提供最有价值的约束。给定质量/光度阈值下的恒星质量/光度函数暗端斜率随红移增加而变陡。这是因为可观测星系在高红移处由晕质量函数指数下降区间的晕所承载。因此，这些暗端斜率被稳健预测为在当前可观测极限以下($M_\ast < 10^7M_\odot$或$M_\mathrm{1500}>-17$)变得更平缓。对于再电离模型，将光度函数从$M_{1500}=-17$到$M_{1500}=-12$以恒定暗端斜率外推，给出了直至$z\sim 12$总UV光度和宇宙恒星形成率最合理的上限。我们与另外三个经验模型和一个半解析模型比较，表明我们方法预测的观测量范围涵盖了其他技术的预测。常用天区的公开星表与光锥可在线获取。