基于深层 JWST 聚类分析揭示宇宙黎明期间星系宿主暗物质质量的加速演化

本文报告了迄今为止最深入的早期星系聚类分析，利用 JWST 高级深层外银河调查（JADES）中约 6500 颗光谱选取的 Lyman 破裂星系，揭示了星系与暗物质在宇宙黎明时期（$5 \leq z < 11$）的演化过程。通过对两点角自相关函数采用暗物质分布占有（HOD）建模，我们追踪了星系-暗物质关系跨越宇宙历史前一百亿年的演变。我们的分析表明，$z = 10.6$ 时的星系居住在质量约为其 $z = 5.5$ 时对应暗物质质量的十倍更小的暗物质晕体中（$M_{\rm{h}} \sim 10^{10.12} M_{\odot}$ 对照 $M_{\rm{h}} \sim 10^{11.45} M_{\odot}$），同时呈现出相应更高的有效偏执值（$b_{\rm{g}}^{\rm{eff}} = 8.13^{+0.04}_{-0.02}$ 对照 $5.64^{+0.10}_{-0.13}$）。此外，卫星星系比例的走势也呈现出随红移降低而下降的趋势，在 $z \sim 5-6$ 时降至 $<1\%$。然而，由于数据-模型间显著的系统和随机不确定性，我们无法对在重联化时代卫星星系比例是否存在演化作出稳健的结论。这些结果首次揭示了在 $z \gtrsim 10$ 的星系与暗物质共演化的景观，为针对再现光度函数演化所调校的早期星系形成模型提供了额外且独立的约束。