中性气体中尘埃改正金属丰度的宇宙学演化

由于尘埃的存在，通过吸收线光谱解释阻尼 Ly-$\alpha$ 吸收体 (DLAs) 的丰度通常是一项挑战。然而，由于 DLAs 追踪遥远的富气星系而不受其光度影响，它们提供了一种测量中性气体金属丰度随宇宙时间演化的极具吸引力的方法。迄今为止这方面已有广泛研究，但通常未考虑适当的尘埃改正。本文的目的是：i) 提供一种基于单一观测 [$X$/Fe] 的简化尘埃改正计算方法；ii) 评估尘埃改正对 DLA 金属丰度及其演化的重​​要性；iii) 针对大样本 DLA 研究铁的宇宙学演化。我们基于观测到的 [Zn/Fe]、[Si/Fe] 或 [S/Fe] 推导了尘埃改正，并证实了其稳健性。我们在 [Fe/H]$_{\rm tot}$ 标度下展示了广泛 $z$ 范围内 236 个 DLAs 的尘埃改正金属丰度，并评估了不同金属丰度下不同金属的尘埃改正程度。DLAs 中的尘埃改正非常重要，即使对于 Zn 也是如此（通常为 0.1-0.2，最高可达 $0.5$~dex），这一点经常被忽视。最后，我们研究了尘埃改正金属丰度随 $z$ 的演化。DLA 金属丰度随红移降低，从今天到约 126 亿年前（$z=5$）降低了 50-100 倍。包含尘埃改正时，平均 DLA 金属丰度比未改正时高 0.4--0.5~dex。金属丰度与 $z$ 关系的上包络在 $z\lesssim0.5$ 时达到太阳金属丰度，尽管某些系统在 $z\sim3$ 时即可达到太阳金属丰度。