早期宇宙中红外背景的反馈
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v1
摘要
人们普遍认为，宇宙中最早的恒星形成阶段受到全局辐射背景的自我调节——要么是第一代恒星发射的紫外Lyman-Werner（LW）光子（直接光解离H2），要么是这些恒星的黑洞（BH）遗迹吸积产生的X射线（加热气体但催化H2形成）。最近的研究表明，第一代恒星中可能有相当一部分质量较低（几倍太阳质量）。这类恒星不留下BH遗迹，且具有更软的光谱，在光子能量约1 eV处产生丰富的红外（IR）辐射。与LW和X射线光子类似，这些光子的平均自由程与哈勃距离相当，从而建立起早期的红外背景。本文表明，如果软光谱恒星（质量为几倍太阳质量）对紫外背景的贡献超过1%（或其质量分数超过90%），那么它们的红外辐射将在早期宇宙中主导辐射反馈。这种反馈与大质量恒星的紫外反馈不同，它通过光剥离H-离子（高效H2形成所必需）来实现。尽管如此，我们发现，为了抑制H2冷却，必须掺入低质量恒星的重子分数仅比大质量恒星高几倍。
引用
@article{arxiv.1206.1861,
title = {Feedback from the IR Background in the Early Universe},
author = {Jemma Wolcott-Green and Zoltán Haiman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.1861},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS (Letters). 5 pages with 2 figures