Кластеризация галактик позволит различить модели сверхраннего звездообразования
Международная группа астрофизиков провела систематическое исследование того, как кластеризация галактик может помочь различить альтернативные сценарии формирования сверхранних галактик, обнаруженных телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) на красных смещениях z?10. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.
Ученые использовали темно-материйное моделирование Shin-Uchuu, чтобы заселить гало темной материи на красном смещении z?11 галактиками в соответствии с четырьмя разными моделями: модель без ослабления излучения пылью, модель со вспышками звездообразования без обратной связи, модель с прерывистым звездообразованием и модель с участием первичных черных дыр.
Для каждой модели были вычислены двухточечная корреляционная функция и предсказанный галактический биас (смещение) для выборок, ограниченных по потоку, в диапазоне звездных величин от -20 до -16 в ультрафиолете. Оказалось, что все модели дают близкие значения биаса (b?7) для тусклых галактик, но расходятся для галактик с MUV?-18, где гало-массовые соотношения различаются существенно.
Особенно выделяется модель с первичными черными дырами: она предсказывает почти постоянный биас независимо от светимости, тогда как остальные модели дают рост биаса с увеличением яркости вплоть до b?14 при MUV?-19. Это различие открывает возможность проверки гипотез будущими наблюдениями.
Текущие наблюдательные оценки биаса пока не позволяют статистически значимо отвергнуть ни одну из моделей. Авторы отмечают, что необходимы более точные измерения в рамках будущих программ JWST, а также улучшенные теоретические предсказания, чтобы преодолеть существующие вырождения.
Идеальным вариантом для проверки стало бы получение полной выборки галактик с MUV<-18, что позволило бы исследовать область перегиба функции b(MUV) и использовать различие предсказаний моделей. Хотя подход требует дальнейшей доработки, кластеризация галактик подтверждается как перспективный инструмент для понимания физической природы светимости высокого красного смещения, открытой JWST.
