对 ALMA 探测到的 $z>6$ 正常星系中尘埃演化过程的限制

近期对高红移正常星系的 ALMA 观测为阐明宇宙中尘埃的普遍起源提供了极好机会，即使在 $z>6$ 也不偏向于极明亮的特殊天体。为了明确我们能从 ALMA 探测到的正常星系中对尘埃富集获得何种限制，我们采用了一个包含驱动星系内尘埃演化主要过程的理论模型；即恒星抛射物中的尘埃凝结、气相金属吸积导致的尘埃生长，以及超新星对尘埃的破坏。将 ALMA 在 $z>6$ 的两个正常星系中探测到的尘埃发射通量作为限制条件，我们可以获得上述过程的时间尺度（或效率）范围。我们发现，如果假设恒星抛射物中的凝结效率极高（$f_{\mathrm{in}} \ga 0.5$），且这些星系中超新星对尘埃的破坏不比近邻星系更强，则早期阶段恒星源的快速尘埃富集可能足以解释观测到的 ALMA 通量。如果假设理论计算预期的凝结效率（$f_{\mathrm{in}} \la 0.1$），则需要强烈的尘埃生长（对于贫金属星系，甚至要比近邻星系中假设的更强）。这些结果表明，ALMA 在 $z>6$ 探测到的正常星系偏向于以下天体： 恒星抛射物中具有高尘埃凝结效率； 在极稠密分子云中具有强尘埃生长；或 因快速金属富集至太阳金属丰度而具有高效尘埃生长。金属丰度的测量对于区分这些可能性至关重要。