JWST 与 HST 观测到的遥远椭圆星系的光滑纤维起源

暗物质和气体的初始引力坍缩形成普遍的纤维状网络，其中第一批星系形成，形状和大小取决于暗物质的选择。本文检验了来自深空成像调查中宣称的在 $z > 3$ 时椭圆星系占主导这一说法，通过与冷暗物质 (CDM)、温暖暗物质 (WDM) 和波/模糊暗物质 $\psi$DM 的详细流体动力学模拟进行比较。对于 CDM 和 WDM，我们拥有足够的体积 $10^{3}\,\mathrm{Mpc/h}^{3}$ 能够在 $z > 2$ 时生成质量大于 $10^{9}\,M_{\odot}$ 的星系，从而允许与 CEERS 和 CANDELS 调查进行比较。我们发现观察到的趋势倾向于椭圆、椭球形的年轻星系，与 WDM 来自于在第一个约 $500\,\mathrm{Myr}$ 期间沿光滑纤维获取的物质相符，对于星质量几乎没有依赖性。这与 CDM 形成的主要为球状星系形状不同，后者是由碎片化纤维的合并形成。对于 CDM 预测多个次星系可见，而对于 WDM 和 $\psi$DM，早期合并较少。我们的发现表明，星系的形状和大小对底层纤维网络的光滑性高度敏感，这为暗物质本质提供了新的约束。