JWST-наблюдения проверили модели формирования галактик: счёт галактик указывает на SC-SAM

Астрономы запустили серию исследований First Light and Assembly of GalaxieS (FLAGS), направленную на прямое сравнение теоретических моделей формирования галактик с данными телескопа James Webb (JWST). Первая работа серии использует снимки инструмента NIRCam, собранные на 30 независимых полях общей площадью более одного квадратного градуса.

Особенность подхода в том, что авторы избегают стандартной процедуры подгонки спектрального распределения энергии (SED), которая вносит дополнительные систематические ошибки. Вместо этого они сопоставляют наблюдаемые величины — число галактик и интегральный свет галактик (IGL) — напрямую с предсказаниями моделей.

Наблюдения охватывают диапазон длин волн от 0.9 до 4.4 микрометра. Интегральный свет галактик удалось измерить с точностью около 2,5% на самых длинных волнах. Полученные значения составили 6.92 и 3.46 нВт·м??·ср?? на длинах волн 2.77 и 4.10 микрометра соответственно.

Сравнение интегрального света с моделями показало, что этот показатель плохо различает модели — он не является надёжным тестом. Однако прямой подсчёт числа галактик выявил явного лидера: модель SC-SAM показала лучшие результаты (???=18,6). Её преимущество над моделью SAGE объясняется более эффективной обратной связью от сверхновых в гало малой массы.

Авторы также проверили, как систематические ошибки фотометрии и неопределённости моделирования влияют на выводы. Они пришли к заключению, что счёт галактик можно использовать для надёжной оценки моделей и в будущем — для астрофизического вывода параметров на основе симуляций.

Работа опубликована в архиве препринтов arXiv и станет основой для следующих статей серии FLAGS. Ожидается, что применение форвард-моделирования к данным JWST позволит точнее определить физические условия в ранней Вселенной.