基于早期巨型星系形成对宇宙结构形成模型的约束

Steidel 等人的近期观察表明，巨型星系在 redshift $z>3-3.5$ 时期即形成。这一早期巨型星系的形成对宇宙结构形成模型提出了强有力的约束。采用 COBE 对密度扰动谱的规范化，我们认为以下模型在星系尺度上的能量不足以产生观察到的星系丰度：(i) 标准冷暗物质(CDM)模型（其中质量密度 $\Omega_0=1$ 且幂指数 $n=1$）以 Hubble 常数 $h\lsim 0.35$; (ii) 倾斜 CDM 模型取 $h=0.5$ 且 $n\lsim 0.75$; (iii) 开放 CDM 模型取 $h\lsim 0.8$ 且 $\Omega_0 \lsim 0.3$; (iv) 混合暗物质模型取 $h=0.5$ 且 $\Omega _\nu \gsim 0.2$。若 $h\gsim 0.6$，则与观察一致的平坦 CDM 模型含宇宙常数 $\lambda_0 \sim 0.7$。结合大尺度结构形成的约束，这些结果表明，仅低 $\Omega_0$ 的平坦 CDM 模型才能完全符合观测。我们预计这些高红移星系的聚类程度大于当今观察到的普通星系。