प्रारंभिक ब्रह्मांड में धातु कारखाने

सार: हमने z 4 पर 13 धूल भरे तारे बनाने वाले आकाशगंगाओं में अणु गैस में धातुओं के द्रव्यमान का अनुमान लगाया है, जिनमें गैस, पूर्व के अवलोकनों के आधार पर, एक ठंडे घूमते हुए डिस्क में स्थित है। हमने धातु के द्रव्यमान का अनुमान या तो उप-मिलिमीटर रेखा या तीन ट्रेसरों से निरंतर उत्सर्जन का उपयोग करके लगाया - कार्बन परमाणु, कार्बन मोनोऑक्साइड अणु, और धूल के कण - सभी तीन ट्रेसरों का पहला समकालिक कैलिब्रेशन करके। विभिन्न ट्रेसरों से हमें प्राप्त द्रव्यमान के अनुमान बहुत समान हैं, जो वर्तमान समय में एक विशाल प्रारंभिक प्रकार की आकाशगंगा की समग्र धातु सामग्री के समान हैं। हमने इन आकाशगंगाओं के गतिशील द्रव्यमान का उपयोग करके प्रत्येक आकाशगंगा में अणु गैस के द्रव्यमान पर एक ऊपरी सीमा का अनुमान लगाया, जिससे हमें गैस की धातु प्रचुरता का एक निचली सीमा का अनुमान लगाने की अनुमति मिली, कई आकाशगंगाओं के लिए मूल्य सूर्य के मान से काफी ऊपर पाया गया। हम दिखाते हैं कि उच्च धातु द्रव्यमान और धातु प्रचुरता वह है जो एक टॉप-हेवी IMF के लिए आकाशगंगा के गठन के तुरंत बाद अपेक्षित है। हम आकाशगंगा विकास के लिए एक परिदृश्य का सुझाव देते हैं जिसमें विशाल आकाशगंगाएँ अपने गठन चरण के दौरान उच्च धातु प्रचुरता प्राप्त करती हैं, जिसे बाद में निम्न द्रव्यमान वाली आकाशगंगाओं के साथ शुष्क विलय द्वारा धीरे-धीरे कम किया जाता है। हम दिखाते हैं कि उच्च-रेडशिफ्ट धूल भरे तारे बनाने वाली आकाशगंगाओं से आउटफ्लोज में धातुएँ गुणात्मक रूप से उस लंबे समय से चले आ रहे सवाल को समझा सकती हैं कि आकाशगंगा क्लस्टरों में धातुओं का इतना बड़ा अंश (0.75) आकाशगंगाओं में नहीं बल्कि अंतःक्लस्टर गैस में है।