星系内与星系间尘埃对恒星河外背景光的影响

当前理论假设恒星河外背景光（stellar EBL）的低强度主要由宇宙的有限年龄造成，因为有限年龄限制了星系泵入空间的光子数量，从而夜空是暗的。我们反对这一观点，并指出观测到的恒星EBL极低强度由两个主要因素导致：(1)星系的平均表面亮度低，导致本地宇宙的光度密度低；(2)由星系内和星系间尘埃吸收引起的消光。尘埃导致星系和宇宙的部分不透明度。星系不透明度降低了被前景星系遮挡的更遥远背景星系的光强。穿过星系的光的有效消光AV为0.2 mag。这导致遥远背景星系对EBL的贡献不显著。此外，遥远星系的光由于星系间尘埃的吸收而变暗。即使每Gpc仅$1\times10^{-2}$ mag的微小星系间不透明度也足以对EBL产生显著影响。被吸收的星光加热了星系内和星系间尘埃，并进一步在IR、FIR和微波波段重新辐射。假设无星系内和星系间尘埃的静态无限宇宙，恒星EBL应高达恒星的表面亮度。然而，若考虑尘埃，预测的恒星EBL约为290 nWm$^{-2}$sr$^{-1}$，仅比观测值高5倍。因此，尘埃的存在对EBL的影响大于当前假设。在膨胀宇宙中，EBL的计算值进一步降低，因为当物质比现在更集中于较小体积时，遮挡效应和星系间吸收在高红移处变得更加显著。