超越第一类星系：原始黑洞的光辉

若由詹姆斯·韦伯太空望远镜在相对小范围天空区域发现的9个候选星系（位于$z=17$和$z=25$）被确认，其 implied UV 亮度密度几乎无法与当前星系形成模型的预测相一致。我们在此表明，由质量为 $M_{\rm PBH} = 10^{4-5} \, M_{\odot}$ 的原始黑洞（PBH）组成的低质量星系簇（$M_h \approx 10^{7} \, M_{\odot}$）中吸积的适度 Eddington 亮度比例 $\lambda_E \simeq 0.36$ 即可产生该 UV 亮度密度。这些来源早于显著的星系形成时期。稍后，随着星系形成的启动，PBH 发射将与或小于星系发射。该 PBH+星系场景在 $z=25$ 至 $z=11$ 的 UV 亮度函数演化中得以调和。如果极早期来源完全由吸积驱动，则严重排除了那些需要恒星（大质量恒星、第三星族恒星或星团）或其 UV 辐射（直接塌缩黑洞）存在的种子产生机制，使 PBH 成为迄今为止唯一可行的替代方案。其他解释，如大型（$\approx 10^7 \,M_{\odot}$）的孤立星团（由 $m_\star =10^3 M_{\odot}$ 的大质量第三星族恒星组成），仅在 marginally 可行，但需要极端且不太可能的条件，这些条件可通过 UV 辐射和远红外（FIR）发射线或引力波来探测。