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{\Lambda}CDM 仍未被证明破坏:对 z ~ 12-30 星系形成效率的经验约束

星系天体物理 2025-10-29 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

詹姆斯·韦伯太空站持续将红移边缘推向更早的宇宙时代,近期宣布了在红移 15z3015 \lesssim z \lesssim 30 的星系候选天体。我们利用最近的 GUREFT 无粒子 NN - 动力学模拟套件,这些模拟专为解释高红移宇宙的观测而设计,提供了对状态-of-the-art 宇宙学下广泛质量范围 6<z<306 < z< 30 的暗物质 halo 质量函数和 halo 生长速率的预测。我们将这些结果与一种经验框架结合起来,将 halo 生长速率映射到星系星系形成率,再映射到 rest-frame UV 亮度。我们发现,即使所有光谱上选出的 15z3015 \lesssim z \lesssim 30 星系候选天体都是真实的且确实位于这些极端红移处,仍不存在与 Λ\LambdaCDM 的根本性冲突,也不需要奇异解释。采用与在较低红移星系中广泛研究的星光-质量比相似的值,我们的简单模型可以用在 20-65% 处峰值处的星系形成效率来解释观察到的极端超高红移天体群体。脉冲星系形成,或更高的光-质量比,如预期的在较低金属度星系中或较重初始质量函数 (IMF) 中所致,都会导致甚至更低的所需星系形成效率,相当于高分辨率数值模拟高面密度星系形成云所预测的值。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.18618,
  title  = {{\Lambda}CDM is still not broken: empirical constraints on the star formation efficiency at z ~ 12-30},
  author = {L. Y. Aaron Yung and Rachel S. Somerville and Kartheik G. Iyer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.18618},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 9 figures, accepted for publication in MNRAS