JWST UNCOVER: die Überfülle von ultraviolett-lumineszenten Galaxien bei z ~ 9

ZUSAMMENFASSUNG Im vergangenen Jahr hat JWST Galaxien in rekordverdächtigen Entfernungen von bis zu z ∼ 13 entdeckt. Das JWST UNCOVER-Programm (ultra-tiefe NIRSpec- und NIRcam-Beobachtungen vor der Epoche der Reionisation) hat ultra-tiefe Mehrwellenlängen-NIRCam-Bilder des massiven Galaxienhaufens A2744 über ∼45 Bogenminuten² bis zu ∼29,5 AB mag erhalten. Hier präsentieren wir eine robuste ultraviolette (UV) Luminositätsfunktion, die durch linseneffektbehaftete Haufen bei 9 < z < 12 abgeleitet wurde. Durch umfassende End-to-End-Simulationen berücksichtigen wir alle Linseffekte und systematischen Unsicherheiten bei der Ableitung sowohl der Verstärkungsfaktoren als auch des effektiven Umfragevolumens. Unsere Ergebnisse bestätigen den faszinierenden Überschuss an UV-hellen Galaxien (MUV < -20 AB mag), die zuvor bei z ~ 9 in jüngsten JWST-Studien berichtet wurden. Insbesondere beschreibt ein doppeltes Potenzgesetz (DPL) das helle Ende der Luminositätsfunktion besser als die klassische Schechter-Form. Die Zahlendichte dieser hellen Galaxien ist 10–100 Mal größer als theoretische Vorhersagen und frühere Ergebnisse, die auf Beobachtungen des Hubble-Weltraumteleskops (HST) basieren. Darüber hinaus messen wir eine Oberflächenstarbildungsraten-Dichte von ρSFR = 10−2.64 M⊙ yr−1 Mpc−3 bei diesen Rotverschiebungen, die 4–10 Mal höher ist als Galaxienbildungsmodelle, die eine konstante Starformationseffizienz annehmen. Zukünftige umfangreiche Erhebungen und genaue Modellierungen von linsengestützten Beobachtungen werden sowohl das helle als auch das schwache Ende der UV-Luminositätsfunktion bei z ~ 9 zuverlässig einschränken, was wichtige Maßstäbe für Galaxienbildungsmodelle liefern wird.