星系模拟中尘埃消光曲线的演化

为了理解消光曲线的演化，我们利用平滑粒子流体动力学模拟计算了星系中的尘埃演化，其中纳入了恒星尘埃产生、超新星激波中的尘埃破坏、通过吸积和凝聚的晶粒生长，以及通过碎裂的晶粒破坏。尘埃种类被分为碳质尘埃和硅酸盐。通过将晶粒群体分为大晶粒和小晶粒，考虑了晶粒尺寸分布的演化，这使我们能够估算消光曲线。我们考察了消光曲线对星系内位置、气体密度和金属丰度的依赖关系，并发现在 $t \lesssim 0.3$ Gyr 时消光曲线较为平缓，因为恒星尘埃产生主导了总尘埃丰度。2175 \AA\ 凸起和远紫外(FUV)上升在通过吸积实现尘埃生长后变得显著。在 $t \gtrsim 3$ Gyr 时，碎裂在外盘和低密度区域高效发生，因此消光曲线表现出非常强的 2175 \AA\ 凸起和陡峭的 FUV 上升。$t \gtrsim 3$ Gyr 时的消光曲线与银河系消光曲线一致，这表明我们成功地在模型中纳入了必要的尘埃过程。由恒星反馈引起的外盘成分具有较弱的 2175 \AA\ 凸起和更平缓的 FUV 斜率的消光曲线。碳质尘埃的强烈贡献倾向于使小麦哲伦云消光曲线中的 FUV 上升程度不足，这支持了星系中小碳质尘埃选择性损失的观点。年轻时期的快照也解释了高红移类星体中的消光曲线。