示踪高红移原星系团的总恒星质量与恒星形成

作为当今星系团的 progenitors，原星系团是研究星系演化的绝佳实验室。由于对原星系团的现有观测仅限于在紫外和/或红外波长处被探测到的组成星系，典型星系在这些年轻、未维里化结构中如何生长的细节仍不确定。我们通过堆叠分析 211 个选为 Planck 冷源的 $z=2-4$ 原星系团，测量了其中包含暗弱未探测成员贡献在内的原星系团总恒星质量与恒星形成。我们堆叠 WISE 与 Herschel/SPIRE 图像以测量原星系团积分光的角度尺寸与光谱能量分布。选为 Planck 冷源的原星系团流量可能受视线方向闯入源污染。利用 WebSky 模拟，我们估计单个原星系团平均贡献 Planck 冷源流量的 $33\pm15$%。经此修正后，我们得到总恒星形成率为 $7.3\pm3.2 \times 10^3\ M_{\odot} {\rm yr}^{-1}$，总恒星质量为 $4.9\pm 2.2\times 10^{12}\ M_{\odot}$。我们的结果表明，原星系团平均比光谱确认原星系团中单独探测星系的总贡献多出 2 倍恒星形成与 4 倍恒星质量。这说明 $z=2-4$ 原星系团内的总流量大部分来自光度低于 SPIRE 探测极限（$L_{IR} < 3 \times 10^{12} L_{\odot}$）的星系。最后，我们发现原星系团张角的半光半径为 2.8'（4.2–5.8 cMpc），与模拟一致。