JWST 早期星系危机通过重联化退行性解决

JWST 发现的异常亮星系 $z>10$ 引发了关于标准 $\Lambda$CDM 是否能再现其丰度的争议，而 $z>6$ 时离子化逃逸率 $f_{\rm esc}$ 的估计已跨越数年一个四倍的范围。本文指出，这两个矛盾均源于重联化方程中的结构退行性：全球可观测量仅约束 $f_{\rm esc}\times f_{\star,0}$（峰值星形成效率）的乘积，而非单个参数。我们表明，这种退行性（此前被视为限制）提供了精确的诊断框架。通过利用 JWST UV 恒星光度函数形状独立约束 $f_{\star,0}$，我们推导出 $f_{\rm esc}$ 的稳健界限。联合概率分析排除了提出的危机阈值（$\varepsilon > 3.5\%$）在 $4.5\sigma$ 置信水平下成立，随机星形成历史反而加强了这一结果。将这些约束与恒定和演化 $f_{\star,0}$ 测量结合，首次重建了 $f_{\rm esc}(z)$ 在 $z=7$--$12$ 的经验性重建。恒定效率情景（$f_{\rm esc}\approx 10$--$16\%$）顺畅连接到低红移直接探测，而演化情景（$f_{\rm esc} \approx 6\%$ 在 $z=12$）与低金属 ISM 孔隙性期望相冲突。JWST Cycle 3--4 将在 $>2\sigma$ 置信度下区分这些路径，使长期根本推断障碍转化为对早期宇宙物理的强大定量探针。