Luminosity Function of High-Redshift z Object Candidates at the Epoch of Reionization (Redshift ≳ 6) in Cosmic Evolution Survey (COSMOS) Field

Abstract

การคํานวณอัตราการก่อกําเนิดอาวต่อปริมาตร โคมูฟวิ่ง (ρSFR) จากฟังก์ชันกําลังส่องสว่างของ กาแล็กซี่ย่านรังสียูวี (UVLF) มีบทบาทอย่างมีนัยสําคัญต่อความเข้าใจในวิวัฒนาการของกาแล็กซีและ การรีไอออไนซ์ของเอกภพ (เรคชิฟต์ ≳ 6) งานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่ pSFR ที่มีเรคชิฟต์ ≳ 6 ซึ่งคํานวณจาก ฟังก์ชันกําลังส่องสว่างย่านรังสียูวีในกรอบเฉื่อยของของผู้สังเกต ซึ่งฟังก์ชันกําลังส่องสว่างนี้คํานวณ จากวัตถุตัวเลือกที่ใช้ข้อมูลการเผยแพร่ครั้งที่สี่ของ Ultra-deep Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (UltraVISTA DR4) ในฟิลเตอร์ YJHKs และการเผยแพร่สาธารณะครั้งที่สองของ Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (HSC-SSP PDR2) ในฟิลเตอร์ rizy พื้นที่สังเกตการณ์ ของงานวิจัยนี้มุ่งเน้นไปที่ Ultra-deep/UltraVISTA ขนาด 0.62 deg2 ซึ่งอยู่ในพื้นที่ คอสมิก อีโวลู ชัน เซอร์เวย์ (Cosmic Evolution Survey, COSMOS) ที่มีจุดศูนย์กลางพิกัดท้องฟ้าด้วยค่าไรต์แอสเซน ชั้น ~ 10hoom 28.6s เอคลิเนชัน ~ +2°12’21.0” งานวิจัยนี้เลือกวัตถุจํานวน 152 วัตถุ ที่มีเรอชิฟต์ 7.10 ± 0.54 ด้วยเทคนิคไลมานน์เบรกกาแล็กซีที่ไม่สามารถตรวจพบในฟิลเตอร์ 2 และการเลือกจากสี รวมถึงการประมาณค่าโฟโตเมตริกเรคชิฟต์ ฟังก์ชันกําลังส่องสว่างรังสียูวีในกรอบเฉื่อยของผู้สังเกต ถูกแบ่งกลุ่มด้วยโชติมาตรสัมบูรณ์ M๋J ซึ่งคํานวนด้วยวิธี 1/VMax หลังจากนั้นฟังก์ชันของ Schechter ถูกนํามาใช้เพื่ออธิบายฟังก์ชันกําลังส่องสว่างนี้ ซึ่งได้ค่าพารามิเตอร์ของฟังก์ชัน Schechter ที่เหมาะ สมที่สุด (best-fit) คือ Φ* = -0.28+0.14-0.18 M* = -20.92+0.42-0.38 และ α = -1.94+0.41-048 ค่าพารามิเตอร์ เหล่านี้คํานวณได้ค่า (pSFR = 10-2.53+1.27-0.66Myr-1Mpc-3 ซึ่งสนับสนุนงานวิจัยก่อนหน้าที่ pSFR มี ค่าลคลงที่เรคชิตฟที่สูงขึ้นสําหรับเอกภพที่มีเรคชิฟต์ ≳ 3 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของ ชุดข้อมูลสําหรับวัตถุที่มีโชติมาตรสัมบูรณ์ MJ > -20 ทําให้ค่าความไม่แน่นอนของค่าพารามิเตอร์ ที่เหมาะสมที่สุด (best-fit) ในฟังก์ชัน Schechter มีค่าสูง ซึ่งทําให้เห็นว่าการสํารวจวัตถุที่มีเรคชิฟต์สูง จําเป็นต้องใช้เครื่องมือที่สมรรถภาพและความไวสูงมากกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน