M101 中空间分辨的尘埃-金属比

尘埃-金属比描述了包含在尘埃颗粒中的重元素比例，其变化为尘埃的生命周期提供了关键见解。我们测量了 M101 中的尘埃-金属比，这是一个具有跨越 $\sim$1 dex 的径向金属丰度 (Z) 梯度的近邻星系。我们用修正黑体尘埃辐射模型的五种变体拟合了 100 至 500 $\mu m$ 的尘埃光谱能量分布，其中我们改变了温度分布以及发射率对波长的依赖方式。其中，由断裂幂律发射率修正的单温度黑体模型给出了统计上最佳且物理上最合理的结果。利用这些结果，我们表明尘埃-气体比正比于 $\rm Z^{1.7}$。这意味着 M101 中的尘埃-金属比并非恒定，而是随半径减小，相当于在低金属丰度（大半径）下被困在尘埃中的金属比例更低。M101 中的尘埃-金属比处于或高于由银河系中观测到的金属最小耗尽水平所预测的值。我们当前对依赖于金属丰度的 CO-H$_2$ 转换因子的认识表明，转换因子的变化不能解释我们观测到的尘埃-金属比趋势。尘埃-金属比的这一变化与分子氢比例显著相关，这表明气相金属在已有尘埃颗粒上的吸积可能是导致可变尘埃-金属比的一种机制。