利用光学厚、高密度分子团块解决 $z \sim 8$ 处的尘埃预算危机：MACS0416_Y1

尘埃通过塑造光谱能量分布 (SED) 和恒星形成历史在星系演化中起着至关重要的作用。然而，标准模型通常低估了高红移星系 ($z \sim 8$) 的红外光度，导致了所谓的尘埃预算危机。在这项工作中，我们通过关注星际介质中紧凑的恒星形成团块来修改理论框架。受高红移星系观测到的紧凑性启发，我们将冷中性介质密度视为自由参数。我们的分析表明，星际介质必须达到极端密度 ($n_{\text{H,CNM}} \sim 7.5 \times 10^3 \, \mathrm{cm}^{-3}$)。这增强了紫外光子捕获，加速了致密气体中的尘埃处理，并减少了超新星激波对尘埃的破坏。我们的模型成功重现了 MACS0416_Y1 ($z = 8.312$) 观测到的紫外到远红外 SED。进一步按粒径分辨的处理表明，温暖的红外发射由中等尺寸的颗粒 ($a = 0.01$ - $0.1\,\mu$m) 主导，它们贡献了 SED 峰值附近和 ALMA Band 9 连续谱约 89% 的光度。这些颗粒在约 70 K 的特征温度下几乎处于热平衡状态，而最大的颗粒保持较冷，最小的颗粒则表现出低概率的高温尾部。我们得出结论，极端的星际介质密度可以通过促进高效的紫外光子捕获和快速的尘埃演化来缓解尘埃预算危机，从而增加尘埃质量并产生多温度颗粒群体。