来自 JWST 观测的高红移星系：更现实的暗物质暗环模型

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已揭示了在高红移处意外巨大的星系候选体，挑战了标准 $\Lambda$CDM 宇宙学预测。在本工作中，我们研究了结合更现实的暗物质暗环模型和修正物质功率谱后，对解释 JWST 观测中高红移星系的预测。我们采用三种暗环质量函数：常规的 Sheth-Tormen（ST）模型以及由 Del Popolo 提出的两个以物理为导向的备选方案（DP1 和 DP2）。我们对 $z \simeq 8$--$10$ 处累积星质量密度的分析表明，标准 ST 质量函数在系统上低估了 JWST 观测，仅在高星形成效率下才能实现边缘一致性。相比之下，DP1 和 DP2 模型即使在标准 $\Lambda$CDM 下也能显著改善与观测的一致性，在适中的星形成效率下统计上在 $1$--$2\sigma$ 范围内具有一致性。当结合修正功率谱时，这些更精细的暗环模型在宽广的参数范围内实现了与 JWST 数据的适当一致性，特别是对于更陡的谱指数，这些指数放大了高质量暗环的形成。关键地，我们发现适中的星形成效率结合小尺度功率增强，能够在不依赖极端天体物理假设的情况下，稳健地在理论与观测之间实现和解。这表明，纳入常被标准分析忽略的现实暗环坍缩物理，能够在很大程度上缓解 JWST 观测与 $\Lambda$CDM 预测之间的表面张力，凸显了早期宇宙时期小尺度结构形成物理的关键重要性。