双星可提供再电离所需的“缺失光子”
星系天体物理
2016-04-27 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
再电离的经验约束要求星系电离光子逃逸分数 fesc>20%，但近期高分辨率辐射-流体动力学计算一致发现低得多的数值~1-5%。尽管这些模型包含了强恒星反馈与额外过程（如速逃星），它们几乎只考虑基于单（孤立）星的恒星演化模型，尽管大多数大质量恒星处于双星中。我们重新审视这些计算，结合了来自真实环境反馈(Feedback in Realistic Environments, FIRE)项目的辐射转移与高分辨率宇宙学模拟。我们首次使用了包含物理与观测驱动的双星处理（BPASS模型）的恒星演化模型。双星质量转移与并合增强了恒星形成后晚期(>3 Myr)大质量恒星的种群，进而强烈增强晚期电离光子的产生（尤其在低金属丰度下）。这些光子产生于大质量恒星反馈已在ISM中刻出逃逸通道之后，因此高效地泄漏出星系。结果，时间平均的“有效”逃逸分数（逃逸电离光子与观测到的1500 A光子的比值）增加了4-10倍，足以解释再电离。尽管重要不确定性仍存在，我们结论认为双星演化可能对理解宇宙的电离至关重要。
引用
@article{arxiv.1601.07559,
title = {Binary Stars Can Provide the "Missing Photons" Needed for Reionization},
author = {Xiangcheng Ma and Philip F. Hopkins and Daniel Kasen and Eliot Quataert and Claude-Andre Faucher-Giguere and Dusan Keres and Norman Murray},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.07559},
year = {2016}
}
备注
6 pages, 3 figures, re-submitted to MNRAS Letter after addressing the referee's comments