In pursuit of giants
Notice bibliographique
Résumé
The dust-to-stellar mass ratio (Mdust/M⋆) is a crucial, albeit poorly constrained, parameter for improving our understanding of the complex physical processes involved in the production of dust, metals, and stars in galaxy evolution. In this work, we explore trends of Mdust/M⋆ with different physical parameters and using observations of 300 massive dusty star-forming galaxies detected with ALMA up to z ≈ 5. Additionally, we interpret our findings with different models of dusty galaxy formation. We find that Mdust/M⋆ evolves with redshift, stellar mass, specific star formation rates, and integrated dust size, but that evolution is different for main-sequence galaxies than it is for starburst galaxies. In both galaxy populations, Mdust/M⋆ increases until z ∼ 2, followed by a roughly flat trend towards higher redshifts, suggesting efficient dust growth in the distant universe. We confirm that the inverse relation between Mdust/M⋆ and M⋆ holds up to z ≈ 5 and can be interpreted as an evolutionary transition from early to late starburst phases. We demonstrate that the Mdust/M⋆ in starbursts reflects the increase in molecular gas fraction with redshift and attains the highest values for sources with the most compact dusty star formation. State-of-the-art cosmological simulations that include self-consistent dust growth have the capacity to broadly reproduce the evolution of Mdust/M⋆ in main-sequence galaxies, but underestimating it in starbursts. The latter is found to be linked to lower gas-phase metallicities and longer dust-growth timescales relative to observations. The results of phenomenological models based on the main-sequence and starburst dichotomy as well as analytical models that include recipes for rapid metal enrichment are consistent with our observations. Therefore, our results strongly suggest that high Mdust/M⋆ is due to rapid dust grain growth in the metal-enriched interstellar medium. This work highlights the multi-fold benefits of using Mdust/M⋆ as a diagnostic tool for: (1) disentangling main-sequence and starburst galaxies up to z ∼ 5; (2) probing the evolutionary phase of massive objects; and (3) refining the treatment of the dust life cycle in simulations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,037 | 0,014 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».