UVUDF：宇宙“正午”时期的紫外光度函数

我们给出了宇宙“正午”时期（宇宙恒星形成率在 $1.5<z<3$ 达到峰值）恒星形成星系的静止-1500\AA\ 紫外光度函数 (LF)。我们使用了作为《哈勃》紫外超深场 (UVUDF) 计划一部分获取的深层近紫外成像数据，以及 HUDF 上现有的深层光学和近红外覆盖。我们利用莱曼断裂技术选取了 F225W、F275W 和 F336W dropout 样本，以及利用测光红移选取的相应红移区间样本，并使用修正最大似然估计分别测量了 $z\sim1.7,2.2,3.0$ 处的静止帧紫外 LF。我们进行了模拟以量化 UVUDF 样本的巡天与样本不完整度，从而修正 LF 的有效体积计算。我们选取了暗至 $M_{UV}=-15.9,-16.3,-16.8$ 的星系，并分别在 $1.4<z<1.9$、$1.8<z<2.6$ 和 $2.4<z<3.6$ 拟合出暗端斜率 $\alpha=-1.20^{+0.10}_{-0.13}, -1.32^{+0.10}_{-0.14}, -1.39^{+0.08}_{-0.12}$。我们将这些紫外观测得到的 $z\sim2$ 星系的恒星形成性质与来自 H$\alpha$ 和 UV$+$IR 观测的结果进行了比较。我们发现与 H$\alpha$ 和 UV$+$IR 相比，紫外 LF 中缺乏高恒星形成率源，这可能是由于通用的用于尘埃修正的 $IRX-\beta$ 关系未能恰当考虑尘埃恒星形成星系。我们通过将静止帧紫外 LF 与 H$\alpha$ LF 进行丰度匹配，计算了体积平均的 UV-to-H$\alpha$ 比值。我们发现该比值朝向低质量星系 ($M_\star \lesssim 5\times10^9$ M$_\odot$) 增大。我们得出结论，这可能是由于与高质量端相比，星暴星系的贡献更大。