ALMA $\hbox{[C $\scriptstyle\rm II $]}$ 探测到的高红移星系中的尘埃温度

在红移 $z>5$ 时，主序星系的远红外（FIR）连续谱采样稀疏，通常只有一个数据点。因此尘埃温度 $T_{\rm d, SED}$ 在 FIR 连续谱拟合中必须被假设。这给导出的尘埃质量（$M_{\rm d}$）、FIR 光度和恒星形成率的 obscured 比例带来很大不确定性。这些量对于量化高红移星系中尘埃遮挡效应至关重要。为克服观测限制，我们引入一种结合尘埃连续谱信息与上面 \hbox{[C \scriptstyle\rm II ]} 158\mum 线发射的新方法。通过打破 $M_{\rm d} - T_{\rm d, SED}$ 简并，我们的方法可借助在 $158\mu$m 处的单次观测可靠约束尘埃温度。该方法可应用于所有 ALMA 和 NOEMA 的 \hbox{[C \scriptstyle\rm II ]} 观测，并可在 ALMA 大型项目（如针对高红移 \hbox{[C \scriptstyle\rm II ]} 发射体的 ALPINE 和 REBELS）中利用。我们还对近期发现的分子气体质量与 \hbox{[C \scriptstyle\rm II ]} 光度之间的经验关系给出了物理解释。我们推导出联系总气体面密度与 \hbox{[C \scriptstyle\rm II ]} 面亮度的类似关系。结合二者，我们预言了面密度比 $\Sigma_{\rm H_2} / \Sigma_{\rm gas}$ 的宇宙学演化。我们发现 $\Sigma_{\rm H_2} / \Sigma_{\rm gas}$ 随红移缓慢增加，这与当前 $0 < z < 4$ 的观测相符。