利用高红移伽马射线源限制来自星族III恒星的近红外背景光
宇宙学与河外天体物理
2015-05-30 v2
摘要
费米卫星已探测到来自若干高红移（z > 1.5）伽马射线暴和活动星系核的GeV辐射。我们研究了这些源中若干源的伽马射线探测结果对星族III恒星对河外背景光贡献的限制。这些原初恒星的辐射，特别是红移后的莱曼-阿尔法辐射，可与伽马射线相互作用产生正负电子对，从而形成伽马射线传播的光深，因此对10 GeV以上辐射的探测能够限制这一背景的产生。我们考虑了早期恒星的两种初始质量函数，并利用每种函数推导出的光谱能量分布，对红移6至10范围内大质量早期恒星的恒星形成率密度设定了上限。我们的限制与地面TeV能段观测对高近红外背景通量所设定的限制互为补充，并表明当前数据可将再电离后期阶段的恒星形成限制在低于0.5 M_solar yr^-1 Mpc^-3的水平。我们的结果还表明，在1.5微米以下波长，来自星族III恒星的总背景通量必须远低于来自已解析星系的总背景通量。
引用
@article{arxiv.1109.0592,
title = {Constraining the near-IR background light from Population-III stars using high redshift gamma-ray sources},
author = {Rudy C. Gilmore},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.0592},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 7 figures, 1 table. Accepted to MNRAS. Updated to reflected accepted version, 1 figure added, minor edits made