解读 $z = 8$ 至 $z = 5$ 的星系颜色演化

我们尝试解读关于 $5 \leq z \leq 8$ 星系紫外光度函数和紫外颜色 $\beta$ 演化的现有数据，以增进对其尘埃含量和星际介质 (ISM) 性质的理解。为此，我们对宇宙学流体动力学模拟的结果进行了后处理，采用了包含超新星和中等质量恒星尘埃形成、超新星激波中尘埃破坏以及稠密气体中气相元素吸积导致的晶粒生长的化学演化模型。我们发现，观测要求陡峭的、类似小麦哲伦星系的消光曲线以及团块状的尘埃分布，其中年龄小于 15 Myr 的恒星种群仍嵌入在其多尘的诞生云中。通过研究颜色分布和恒星质量的弥散，我们发现观测到的趋势可以通过两个种群的存在来解释：较年轻、质量较小的星系，其尘埃增丰主要源于恒星源；以及质量较大、化学演化程度更高的星系，其中高效的晶粒生长对总尘埃质量提供了主导贡献。计算红外超 - 紫外颜色关系时，我们发现除最 dusty 的模型星系外，所有星系遵循的关系都比 Meurer 等人 (1999) 提出的关系更平缓，后者通常用于修正高红移星系观测紫外光度以消除尘埃消光的影响。因此，它们的总恒星形成率可能被高估了。我们的研究说明了在高红移星系模拟中纳入适当的尘埃处理的重要性，并表明大质量、多尘、紫外暗弱的星系可能已经在 $z \lesssim 7$ 时出现。