共振光子对星际介质的加热与冷却
天体物理学
2008-11-26 v4
摘要
在重联时代，大量频率低于氢 Lyman 极限的光子被产生。经过红移进入最近共振后，这些光子与原子发生多次散射。我们考察了这些散射对中性星际介质（IGM）温度的影响。位于 Ly_alpha 与 Ly_gamma 频率之间的连续光子在红移进入 H Ly_alpha 或 D Ly_beta 共振后加热气体。相比之下，位于 Ly_gamma 与极限频率之间的光子会产生有效的冷却。重联前，氢和氦原子的平衡温度约为 100 K，由这两种竞争性过程设定。同时，Ly_beta 共振光子在热力学上脱离 deuterium，使其温度升至最高可达 10^4 K。我们的结果对宇宙 21 cm 背景及早期 IGM 的熵底层具有重要影响，这些都可能影响星系形成和重联。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0604483,
title = {Heating and cooling of the intergalactic medium by resonance photons},
author = {Leonid Chuzhoy and Paul R. Shapiro},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0604483},
year = {2008}
}
备注
4 pages, 4 figures, ApJ, in press