尘埃在宇宙中的涌起与陨落

我们估算了宇宙中尘埃平均密度随红移变化的情况，采用亚毫米连续光谱观测，并采用旨在最小化尘埃温度影响的方法。我们利用 Herschel-ATLAS 数据表明，宇宙中尘埃在星系中的中间值温度约为 22 K，且在红移范围内 z=1 的显著不变。以此作为质量加权尘埃温度的估计，我们利用 COSMOS 场的 850 微米调查，估算了 0 < z < 5.5 范围内 10 个红移 bin 中尘埃平均密度。我们发现，尘埃平均密度从 z=5 至 z=2 增加约 10 倍，随后在 z=1 处略有下降，然后在当下（z=0）急剧下降。尘埃平均密度与红移之间的关系类似于平均星形成率与红移之间的关系，尽管前者在 z=5 至 z=2 区间的增长更为陡峭。我们还利用亚毫米测量数据估算了相同红移范围内的气体平均密度。我们所估算的尘埃迹象气体值远低于原子气体的估计值，且红移依赖性不同，但与 CO 迹象气体的估计值相似。我们发现，整个宇宙中尘埃迹象气体的耗竭时间随红移下降，方式与单个星系中所观察到的一致。