超极端波动性:星形形成效率的演化是早期星系丰度的关键因素
星系天体物理
2025-11-13 v2
摘要
JWST 观测揭示了在 处亮星系的过度丰度,与标准 CDM 宇宙学下的理论预测之间存在显著张力。我们采用半经验方法,将暗物质星系与通过基于物理动机的双重幂律星形形成效率(SFE)模型(作为函数的 UV 可见度)进行关联,通过对覆盖 的亮度函数进行联合贝叶斯分析,使用组合 HST 和 JWST 数据。通过使用信息准则(AIC、BIC、DIC)进行系统模型比较,我们确定最佳框架只要求低质量斜率参数 演化,而其他 SFE 参数保持不变。我们的最佳拟合模型通过 modest、恒定的 UV 散度 dex 实现了与观测的优异一致性,这显著低于 之前研究所建议的 dex 值。这一较低的散度要求通过强烈演化的星形形成效率来补偿, 向更高的红移增加,表明在宇宙黎明期间低质量星系中星形成被增强。该模型还成功地再现了另一重要观察诊断工具,如有效星系偏差和宇宙星形成密度(SFRD)在整个红移范围内保持一致。此外,模型预测与红移 的一致。我们的结果表明,JWST 的早期星系观测可以通过适度的随机性和演化的星形物理之间的相互作用,能够与标准宇宙学和谐共,而无需极端波动性或异域机制。
引用
@article{arxiv.2507.20606,
title = {Beyond Extreme Burstiness: Evolving Star Formation Efficiency as the Key to Early Galaxy Abundance},
author = {Abhijnan Kar and Shadab Alam and Joseph Silk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20606},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 18 figures, 3 tables. Accepted in ApJ