星系的演化与环境

星系的演化及对环境的依赖

星系的性质与形态都随宇宙时间而演化，该演化也同时依赖于星系所处的环境。CSST的大天区多色测光，无缝光谱以及深场观测将为研究星系的宇宙学演化、和不同尺度的环境对星系的影响提供详细的数据和描述。该研究方向的科学案例如下。

中低红移星系的完备样本

搜寻中低红移星系并建立完备的样本，建立样本观测选择函数。研究中低红移星系的基本统计性质如光度函数、质量函数，环境特征等，以及各种统计特征随着红移的演化。

星系和星系星族的各类性质

利用多色测光和无缝光谱数据推导星系的形态结构大小、恒星形成率、年龄、恒星质量、金属丰度、尘埃等性质，及它们随红移的演化；研究星系的恒星形成历史、星系的并合和相互作用过程。

宇宙中午的关键物理过程

宇宙中星系的恒星形成活动在红移2左右达到峰值，之后开始快速下降。研究宇宙中午之后恒星形成活动大规模降低的过程和其背后的物理机制，比如活动星系核反馈和星系环境对星系恒星形成率的影响等。

强发射线星系和特殊星系

结合多色测光和无缝光谱数据，搜寻和研究强发射线星系和特殊星系，如极贫金属星系、绿豆星系和蓝莓星系等；研究相关星系Lyman-alpha光子逃逸、电离光子逃逸等关键问题。

不同尺度环境对星系的影响

研究孤立环境、星系团和星系群等不同环境对星系各类性质的影响；推导出星系分布的密度场，研究星系各类统计性质和密度场间的关系；利用星系的空间分布，划分出星系所处的大尺度结构（群、纤维、面、空洞），研究大尺度结构对星系性质的影响。

星系群和星系团的研究

利用多色测光和无缝光谱数据构建大天区的星系群（团）样本，区分出中心星系和卫星星系，推导出星系群（团）的成员富度和暗物质质量等性质；分别研究星系群（团）中的中心星系和卫星星系的性质，以及它们和不同环境参数间的关系。利用400平方度深场中的多色测光数据，搜寻在红移2-5的LBG星系，建立星系团样本，研究团星系的统计性质及随时间的演化。

星系气体和星系性质以及环境的关系

利用多色测光和无缝光谱数据，结合FAST、ALMA、Arecibo、JCMT、NOEMA、Herschel等射电望远镜测量的中性氢、分子气体数据； 和Keck/KCWI；VLT/MUSE 等成像光谱仪基于星系周气体，特别是冷气体和温气体的观测，研究星系的气体和星系各类性质，以及和星系所处环境间的关系。

和宇宙学模拟的比较

将CSST的观测结果和最新的宇宙学模拟及半解析模型结果进行多方面的比较，研究星系演化的主要过程和背后的物理机制，以及星系和星系所处环境，以及和其所处的暗物质晕之间的相互关系和它们的共同演化。

白皮书案例撰写说明

每个科学案例的长度3页，图表1-2个，word格式文档。

• 统稿人
• 撰写人（建议同方向的人一起写）
• 研究内容（背景意义、可行性分析、预言计算过程和结果）
• 如果需要对话，可以加上科学需求分析（对观测指标和仪器指标的要求）

大家可以在上面建议的科学案例下方claim一下自己愿意作为统稿人（coordinator）还是撰写人（contributor），也可以新增加科学案例，时间截止到11月2日。 案例白皮书初稿完成的时间节点是11月17日。