$z>12$ 处粉尘质量低、星形成效率高：来自深度 ALMA 观测

我们通过结合 ALMA 和 JWST 观测数据以及假设粉尘处于热平衡的解析模型，研究两颗 $z>12$ 星系 GHZ2 和 GS-z14-0 的粉尘质量积累与星形成效率。我们获得了粉尘质量的 $3\sigma$ 约束，分别为 $\log M_{\rm dust}/M_{\odot}<5.0$ 和 $<5.3$。这些约束与高效的星际尘埃浓缩效率存在张力，但与在 $z>12$ 时段金属吸积 timescales 短的模型相符。鉴于这些星系的幼稽恒星年龄 ($t_{\rm age}\sim10\,{\rm Myrs}$)，尘埃通过吸积形成的粉尘颗粒在此时阶段可能仍然不够有效，尽管在 $z\sim7$ 星系中可能高效产生显著粉尘。星形成效率（定义为星系瞬时星形成速率除以分子气体质量），在 10 Myr 的时间尺度上达到约 $10\,{\rm Gyr}^{-1}$，这与预期在星系形成早期阶段（如突发性星形成和/或来自超欧伽马吸积的反馈可忽略）所特有的条件下，星系进入“伽星化”阶段的红移演化相符。在 $z>12$ 的 UV-亮星系中，这种伽星化阶段似乎很常见。直接观测分子气体探测器（如 [C\,{\sc ii}]）对于进一步理解 $z>12$ 亮星系的本质至关重要。