红移$z\sim 10$处辐射压驱动的尘埃向星系晕输运

星系晕或环星系介质(CGM)中尘埃的起源仍是一个谜。我们探究高红移($z\sim 10$)星系中的辐射压能否高效地将尘埃输运至晕中。为阐明早期宇宙中星系晕的首次尘埃富集,我们在星系盘垂直方向上考虑辐射压、气体阻力与引力来求解尘埃颗粒的运动。辐射压依据恒星光谱与尘埃消光自洽估算。结果我们发现,若正在进行的恒星形成事件将重子含量的15%以上转化为恒星并持续$\gtrsim 30$ Myr,则半径$a\sim 0.1~\mu$m的尘埃颗粒能成功逃离星系盘,而更大与更小的颗粒分别因引力与气体阻力被困于盘中。我们还表明,在星系盘几至10个标高尺度处,颗粒电荷显著增强了气体阻力,此处颗粒速度被抑制至$\sim 1$ km s$^{-1}$。星系盘中存在最优尘埃-气体比($\sim 10^{-3}$)以及将$a\sim 0.1~\mu$m颗粒输运至晕的最优维里质量$\sim 10^{10}$--$10^{11}$ M$_{\odot}$。我们结论认为,$z\gtrsim 10$时星系晕的早期尘埃富集对CGM中尘埃起源具有重要意义。