来自HUDF及其他深场HST ACS数据的z~4、5、6处UV光度函数：演化与恒星形成历史
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
我们利用HUDF及所有其他深场HST ACS数据（包括GOODS场）中的ACS BViz数据，找到了z~4和z~5处的大样本恒星形成星系，并将我们先前的z~6样本扩展。这些样本分别包含4671、1416和627个B、V和i dropout，亮度极低（0.01-0.04 L*或M(UV)~-16至-17），使我们能够高精度地确定静止系UV光度函数（LF）和暗端斜率α。我们发现暗端斜率α在z~4处为-1.73±0.05，在z~5处为-1.66±0.09，在z~6处为-1.74±0.16——表明暗端斜率非常陡，且随宇宙时间几乎没有演化。我们发现M*(UV)从z~6到z~4的0.7 Gyr内显著增亮（从M*=-20.24±0.19到M*=-20.98±0.10，增亮约0.7 mag）。观测到的特征光度在此范围内的增加与暗物质晕质量函数的预期几乎相同——表明观测到的演化可能源于星系的层级并合。phi*的演化不显著。z~6处的UV光度密度（积分至-17.5 AB mag）适中地低于z~4处（0.45±0.09倍），但在尘埃校正后的恒星形成率密度中观察到更大的变化。我们全面审视了已发表的LF结果并评估其差异广泛的原因。我们认为此处报告的结果是最稳健的。此处发现的极陡暗端斜率α表明低光度星系在再电离宇宙中发挥了重要作用。最后，我们考虑了z~7-8处星系的最新搜索结果，并用它们将M*从z~7-8到z~4的演化估计进行了扩展。
引用
@article{arxiv.0707.2080,
title = {UV Luminosity Functions at z~4, 5, and 6 from the HUDF and other Deep HST ACS Fields: Evolution and Star Formation History},
author = {Rychard J. Bouwens and Garth D. Illingworth and Marijn Franx and Holland Ford},
journal= {arXiv preprint arXiv:0707.2080},
year = {2009}
}
备注
33 pages, 18 figures, accepted for publication in the Astrophysical Journal, updated to match version in press