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存在自湮灭团块暗物质时的氦再电离

宇宙学与河外天体物理 2015-08-06 v1

摘要

氦的再电离描述了星际介质(IGM)中其从单次电离态到双次电离态的过渡。这个过程对 IGM 的热演化很重要,并影响能量高于 54.454.4~eV 的光子的平均自由程。虽然众所周知氦再电离主要由 z<6z<6 时的高能类星体贡献驱动,但我们在此研究如果存在由于暗物质湮灭的额外贡献,氦再电离如何进行。我们探索了暗物质团块因子的不同暗物质剖面对再电离的影响,这可以在晚期显著增强湮灭率。我们发现暗物质湮灭的存在增强了早期阶段的 He++^{++} 丰度,而在标准模型中该丰度为零,并且它可以在结构形成过程中进一步增加,反映了暗物质团块因子的增加。然而,后者与类星体贡献的构建是简并的,因此我们预期晚期不会有显著变化。我们预期未来对 He+^+ Lyman α\alpha 森林的研究可能有助于评估该演化是否与仅类星体的贡献一致,或者是否需要额外成分。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.05656,
  title  = {Helium reionization in the presence of self-annihilating clumpy dark matter},
  author = {Bidisha Bandyopadhyay and Dominik R. G. Schleicher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.05656},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 5 figures, Accepted for publication in Physical Review D