星系中尘埃的发射：金属丰度依赖性

来自星系的红外（IR）尘埃发射常被用作恒星形成率（SFR）的指示器。然而，尘埃-气体比（即尘埃数量）对从红外光度到SFR转换规律的影响迄今尚未被考虑。因此，在本文中，我们提出了一个包含这种影响的便捷解析公式。为了获得对尘埃-气体比的依赖性，我们扩展了之前论文中推导的公式，该公式推导出了将红外光度转换为SFR的理论公式。该公式表示为 ${\rm SFR}/(M_\odot~{\rm yr}^{-1})=\{3.3\times 10^{-10}(1- \eta)/(0.4-0.2f+0.6\epsilon)\} (L_{\rm IR}/L_\odot)$，其中f是被氢吸收的电离光子比例，$\epsilon$是尘埃对非电离光子的吸收效率，$\eta$是观测到的尘埃光度的卷云比例，$L_{\rm IR}$是8-1000-$\mu$m范围内尘埃发射的观测光度。我们的公式解释了银河系和大麦哲伦云的红外超出现象。特别是在当前论文中，我们展示了SFR与$L_{\rm IR}$之间转换规律的金属丰度依赖性。这是可能的，因为f和$\epsilon$都可以通过尘埃-气体比来估计，而尘埃-气体比与金属丰度相关。我们已经证实，金属丰度与尘埃-气体比之间的关系适用于巨星系和矮星系。最后，我们将结果应用于宇宙恒星形成历史。我们发现，根据先前的经验公式计算出的z=3处的共动SFR被低估了4-5倍。