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通过引力透镜技术和深度光学/近红外成像发现的早期低质量星系及z≈6-9的星团候选体

DOI：10.3847/1538-4357/ab7dbe 期刊：The Astrophysical Journal 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 我们展示了哈勃前沿场（HFF）项目全数据集的深度光学/近红外（NIR）图像，结合地面深层成像和斯皮策太空望远镜图像以及引力透镜放大效应，在红移z～6?9范围内发现的星族质量M?极低的退化星系（低至特定值）。通过HFF退化星系的光学/NIR测光数据与包含自洽恒星种群合成与光电离模型的BEAGLE模型（并谨慎考虑强星云发射对测光的影响），我们研究了这些星系的恒星种群特性。我们得出的最佳估算M?–MUV函数与Bouwens等人假设的100 Myr恒星形成持续时间模型相当?；诟煤频汲龅暮煲苲～6–9星系恒星质量函数（GSMF），在M106范围内与先前研究结果一致。利用GSMF估算恒星质量密度ρ?后，发现从z～9到z～6–7期间其演化极其缓慢，这与恒星形成率密度测量估算结果相符。结合源平面上星系有效半径Re的估算，我们精确定位了四个低恒星质量（M107）且形态极度致密（Re?40 pc，与现今银河系球状星团相当）的天体，它们可能是星团候选体，其中部分可能与现今的球状星团存在关联。
作者： Shotaro Kikuchihara，Masami Ouchi，Yuichi Harikane，Yoshiaki Ono，Masamune Oguri，Stéphane Charlot，Ken Mawatari，Gustavo Bruzual，Jacopo Chevallard，Takashi Kojima
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

星系的恒星质量是通过先前恒星形成和并合过程聚集起来的质量的指标。各种观测和模拟发现，恒星质量与星系的基本属性（如恒星形成率、年龄、金属丰度和大?。┫喙?。这些事实表明，恒星质量在理解早期宇宙中星系的形成和演化方面起着关键作用，而这些问题至今仍是天文学中的重大未解之谜。

研究成果

该研究展示了红移z～6–9的低质量 dropout 星系的恒星种群，其恒星质量下限延伸至M*～10^6 M⊙。恒星质量函数（GSMF）与先前研究结果一致，可探测至M*～10^6 M⊙。恒星质量密度（GSMD）显示从z～9到z～6–7期间演化极其缓慢。研究识别出四个具有低恒星质量和致密形态的天体作为星团候选体，其中部分可能与现今的球状星团（GCs）存在关联。

研究不足

由于观测深度不足导致高红移低质量星系样本匮乏，高红移星系质量函数（GSMF）的低质量端约束较弱。在推导M*–MUV关系时未考虑最佳拟合参数μ的不确定性。

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