宇宙学距离透镜星系的尘埃、气体与金属丰度

我们均匀分析了 10 个引力透镜（HE 0047-1756, QJ 0158-4325, SDSS 0246-0805, HE 0435-1223, SDSS 0924+0219, SDSS 1004+4112, HE 1104-1805, PG 1115+080, Q 1355-2257, 和 Q 2237+0305）的\chandra\ X 射线观测数据，以测量透镜星系图像间的差分 X 射线吸收、金属丰度以及尘气比。除 SDSS 0924+0219 和 HE 1104-1805 外，我们在所有透镜中都探测到了差分吸收。这使得宇宙学距离透镜星系中尘气比测量的样本增加了一倍。我们成功从 X 射线光谱中测量了三个透镜（Q 2237+0305, SDSS 1004+4112, 和 B 1152+199）的气相金属丰度。我们的结果表明金属丰度与尘气比之间存在线性相关性（即恒定的金属 - 尘埃比），这与邻近星系的发现一致。我们得到透镜星系中的平均尘气比为$E(B-V)/N_H=1.17^{+0.41}_{-0.31} \times 10^{-22}\rm mag\,cm^2\,atom^{-1}$，内禀弥散为$\rm0.3\,dex$。将这些结果与伽马射线暴余辉和类星体前景吸收体的数据相结合，我们发现平均尘气比$\mdtg,$现在显著低于银河系平均值$1.7\,\times 10^{-22}\,\rm mag\, cm^{2}\, atoms^{-1}$。这表明尘气比随红移演化，且高红移星系的平均金属丰度较低，这与当前星际介质的金属和尘埃演化模型一致。金属 - 尘埃比随红移的缓慢演化意味着高红移（$z>2$）星系中尘埃形成非常迅速。