宇宙时间尺度上的 HI 和 H$_2$ 气体演化：ColdSIM

U. Maio

doi:10.1051/epjconf/202225700029

宇宙时间尺度上的 HI 和 H$_2$ 气体演化：ColdSIM

星系天体物理 2022-02-09 v1 宇宙学与河外天体物理

作者: U. Maio

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摘要

我们展示了通过一套最先进的数值模拟 (ColdSIM) 获得的冷宇宙气体演化的首批结果。我们模拟了随时间变化的原子和分子非平衡化学，并耦合了 HI 和 H $_2$ 自屏蔽、近期文献建议的各种紫外背景辐射、H $_2$ 尘埃颗粒催化、光电加热、宇宙线加热，以及流体动力学、恒星形成和反馈效应。通过这种非平衡计算，我们最终能够重现最新的 HI 和 H $_2$ 观测数据。中性气体质量密度参数结果约为 $\Omega_{\rm neutral} \!\sim\! 10^{-3}$ ，并随红移 ( $z$ ) 从低到高而增加。分子气体质量密度参数的峰值约为 $\Omega_{\rm H_2} \! \sim \! 10^{-4}$ ，而在 $z\!\sim$ 4-8 处，预期的 H $_2$ 比例可高达冷气体质量的 50%，这与最新的高红移测量结果一致。我们基于非平衡 H $_2$ 的恒星形成模型很好地再现了观测到的 HI 和 H $_2$ 趋势。在所有时期，H $_2$ 耗尽时间都低于哈勃时间，并与动力学时间相当。这些发现表明，除了 HI 之外，非平衡 H $_2$ 分析是评估冷气体和 UV 背景辐射作用的关键探针。摘要节选。

关键词

宇宙气体演化数值模拟非平衡化学 HI 和 H2 恒星形成 UV 背景辐射星系形成

引用

@article{arxiv.2111.01804,
  title  = {HI and H$_2$ gas evolution over cosmic times: ColdSIM},
  author = {U. Maio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01804},
  year   = {2022}
}

备注

To appear in the Proceedings of the International Conference entitled "mm Universe $@$ NIKA2", Rome (Italy), June 2021, EPJ Web of conferences

宇宙时间尺度上的 HI 和 H$_2$ 气体演化：ColdSIM

摘要

关键词

引用

备注

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