半解析框架下宇宙尘埃丰度在 $z \lesssim 1$ 处的下降

观测表明，在过去约 $8$ Gyr 中，宇宙中星系尘埃的量下降了约 $2-3$ 倍。然而，星系演化的宇宙学模型通常难以解释这一下降。此处我们使用半解析模型(SAM) L-Galaxies2020 表明，在采用标准的尘埃产生与演化方案假设下，可以重现这一下降。我们扩展了该SAM：i) 采用双尺寸近似的先进尘埃模型；ii) 新的盘不稳定性判据，其触发核球与中心黑洞的增长。该模型重现了本地星系族的一些基本性质，例如球状主导星系的比例以及涉及尘埃的一些标度关系。此外，模型预言了从 $z \sim 1 \rightarrow 0$ 的星系尘埃下降，在采用盘不稳定性的新处理时更接近观测值。这一结果与新实现的盘不稳定性期间的超大质量黑洞增长有关，其增强了大质量星系的淬灭。因此，这些天体具有更低的气体与尘埃含量。我们提供了影响星系尘埃含量的所有过程的贡献普查。吸积是尘埃质量增长的主导过程。超新星摧毁、星耗以及风抛射在 $z \sim 1$ 以下降低星系总体尘埃含量方面均具有不可忽略的作用。我们还讨论了关于河外尘埃的预言，确认需要低于经典值的溅射效率以匹配少量可用观测。