高红移星系中尘埃增长的难题

通过吸积气体物质实现尘埃增长，已被提议为增加星系中尘埃总量的主导过程。我们在此表明，这一假说遇到了严重困难，使其不适合解释此类系统（尤其是在高红移处）观测到的紫外和红外特性。在弥散星际介质相中，尘埃增长受到以下因素阻碍：(a) 吸积速率过慢；(b) 尘埃温度过高；(c) 有效阻挡吸积的库仑势垒。在分子云中，这些问题大部分得到缓解。尘埃颗粒温度很低（但不低于宇宙微波背景温度，红移 z=6 时 Tcmb = 20 K）。然而，在致密环境中，吸积的物质会形成冰质水幔，可能含有杂质。当尘埃颗粒在分子云寿命终结时返回弥散星际介质，水幔会立即被光致解吸，从而抹去任何增长记忆。我们得出结论：在高红移处衰减恒星光线的尘埃，必定是主要产生于超新星抛射物中的现成星尘。