非高斯宇宙学模型中的重子历史与宇宙恒星形成：数值模拟
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v2 星系天体物理
数学物理
math.MP
摘要
我们首次展示了非高斯模型框架下宇宙结构形成的数值N体、流体动力学、化学模拟。我们研究了原初非高斯性对早期化学（e, H, H+, H-, He, He+, He++, H2, H2+, D, D+, HD, HeH+）、分子和原子气体冷却、恒星形成、金属（C, O, Si, Fe, Mg, S）增丰、第三族星族（popIII）和第二族-第一族星族（popII）转变，以及“可见”天体演化的影响。我们发现非高斯性在极早期对重子结构形成可能产生一些影响，但随后的后期演化会抹平不同模型间的任何差异。当取原初非高斯扰动的合理值时，结果表明它们会导致：（i）改变冷密气体相中早期分子丰度约10%；（ii）在原初天体的宇宙演化过程中引起小于约10%的小温度涨落；（iii）影响红移时首次恒星形成事件以及popIII/popII转变的起始时间，变化幅度可达约年；（iv）在首批结构形成后，引起气体云和恒星质量分布小于约10%的变化；（v）仅对宇宙化学历史造成轻微变化。但我们强调，纯粹的非高斯效应可能难以区分，因为它们与具有类似或更强影响的其他物理现象（例如原初气体整体流、未知的原初popIII恒星质量函数等）紧密交织在一起。
引用
@article{arxiv.1103.3183,
title = {Baryon history and cosmic star formation in non-Gaussian cosmological models: numerical simulations},
author = {Umberto Maio and Francesca Iannuzzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.3183},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publications on MNRAS, on April 13, 2011. Minor revisions