再电离前宇宙中的极大 X 射线反馈
宇宙学与河外天体物理
2022-08-17 v2
摘要
再电离前宇宙中的 X 射线反馈为再电离及早期星系际介质的热演化提供了主要能量来源之一。然而，高红移处的 X 射线源在很大程度上仍无法被观测触及。研究早期宇宙中 X 射线反馈整体效应的一种替代方案是完整的宇宙学模拟。为此，本文我们建立了一个由超大质量黑洞（SMBHs）吸积产生 X 射线反馈的解析模型，以作为未来宇宙学模拟中的子网格模型。我们的解析模型给出了暗物质晕质量与其所宿主 SMBH 之间的关系，其中效率由热反馈与晕约束引力势之间的能量平衡论证所支配。为校准模型，我们将晕尺度方案与 Press-Schechter 晕质量函数耦合，导出全局质量与能量密度。随后我们将模型与各种观测约束（如所产生的软 X 射线与红外宇宙辐射背景）比较，以检验模型参数选择。我们特别导出了不违反任何约束、同时在再电离前提供极大 X 射线反馈的模型参数。此外，我们考虑了 SMBH X 射线源对再电离及全局 21 cm 吸收信号的贡献。
引用
@article{arxiv.2207.09527,
title = {Maximal X-ray feedback in the pre-reionization universe},
author = {Junehyoung Jeon and Volker Bromm and Steven L. Finkelstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.09527},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 7 figures. Accepted for publication in MNRAS