解释 JWST 观测的大质量原初黑洞暴胀模型

詹姆斯·韦伯空间望远镜 (JWST) 的首次观测在高红移 $7.4\lesssim z\lesssim 9.1$ 处发现了六个恒星质量 $M_\ast\gtrsim 10^{10}\,M_\odot$ 的大质量星系候选体，其中两个质量最大的高红移天体的累积共动数密度 $n_{\rm G}$ 高达 $1.6\times 10^{-5}\, {\rm Mpc}^{-3}$。早期宇宙中存在如此大质量源挑战了标准 $\Lambda$CDM 模型，因为所需的恒星形成效率高得不合理。这一张力可通过大质量原初黑洞 (PBHs) 的吸积来缓解。在本工作中，利用 JWST 首次观测的更新数据，我们发现质量为 $10^8\,M_\odot\lesssim M_{\rm PBH}\lesssim 10^{11}\,M_\odot$ 的 PBHs 即使丰度低至 $10^{-7}\lesssim f_{\rm PBH}\lesssim 10^{-3}$ 也可作为极质量星系的种子。我们构造了一个超慢滚暴胀模型并研究其产生所需 PBHs 的可能性。我们根据暴胀子势上是否存在完美平台探讨了该模型的两种情况。若允许平台略微倾斜，我们的模型可产生覆盖所需 PBH 质量与丰度范围以解释 JWST 数据的 PBHs。