新发现的 $z \sim 13$ dropout 源是星暴星系还是类星体？

两个 $z\sim 13$ 星系候选体的探测为宇宙大爆炸后仅 $330$ Myr 时期的星系形成打开了一扇新的窗口。在此，我们研究这些源的物理本质：在如此早的 epoch，我们目睹的是恒星形成星系还是类星体？若由恒星形成驱动，观测到的紫外（UV）光度与数密度可联合解释为：（i）这些星系是极端恒星形成者，其恒星形成率比由低红移平均关系外推所预期的要高 $5-24\times$；（ii）恒星形成效率随暗物质晕质量增加，并被从 $z \sim 10-5$ 起不断增强的尘埃消光所抵消；（iii）它们以极重的初始质量函数形成恒星。类星体假说同样合理，其 UV 光度由 $\sim 10^8 \, \mathrm{M_{\odot}}$ 的黑洞以爱丁顿吸积率或略高于该率（$f_{\rm Edd}\sim 1.0$）吸积产生。这一在 $z\sim13$ 的黑洞质量将需要极具挑战性但并非不可能的增长参数。若经光谱确认，这两个源将代表一个研究此前无法触及红移处宇宙的卓越实验室。