高红移星系中的尘埃：调和紫外衰减与红外发射

尘埃是星系的关键组成部分，但其在结构形成最早期的性质仍难以捉摸。本文提出了一个简单的半解析模型，描述 $z \gtrsim 5$ 星系中的尘埃分布。我们利用紫外衰减的估计值（通过红外发射与紫外谱斜率之间的 IRX-$\beta$ 关系）以及 ALMA 的尘埃发射测量来校准该模型的自由参数。我们发现，观测到的尘埃发射要求这些星系中预期的大部分尘埃得以保留（假设其产率与较低红移源类似），但如果尘埃呈球对称分布，那么适度的衰减则要求尘埃分布比恒星显著更延展。有趣的是，在我们的模型中，质量较小的星系其尘埃保留比例更大。然而，所需的尘埃半径占宿主星系维里半径的相当大一部分，且大于堆叠高红移星系所估计的尘埃发射延展范围。如果尘埃呈各向异性分布，典型覆盖因子在亮星系中约为 $\sim 0.2-0.7$，在较暗星系中 $\lesssim 0.1$，则这些矛盾可以得到调和。