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高红移宇宙中尘埃粒子上分子氢形成

天体物理学 2016-08-30 v1

摘要

我们研究了在尘埃粒子表面上形成分子氢的过程,并将其结果应用于高红移宇宙。我们发现,物理参数的一个范围,特别是尘埃温度和气体温度,虽然尘埃表面组成影响不大,都会影响H2_2的形成速率。发现当气体动力学温度达到几百开尔文以上,或尘埃温度在200-300开尔文以上且低于10开尔文时,H2_2的形成速率会被抑制。我们强调我们对H2_2形成过程的处理方式与文献中其他描述之间的差异。我们还研究了H2_2在尘埃粒子上形成与通过H^-路线在气体中形成的相对重要性。两种路径形成速率之比很大程度上取决于尘埃丰度、电子丰度以及FUV(额外)星际辐射场的相对强度。我们发现对于与马杜图图演变一致的恒星形成率和尘埃密度演变,一种正反馈效应可以在红移z3z\geq 3时由于尘埃粒子的存在对H2_2丰度产生积极影响。这种效应即使在尘埃-气体质量比仅为银河系价值的103^{-3}时也可能发生。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0404340,
  title  = {Molecular hydrogen formation on dust grains in the high redshift universe},
  author = {S. Cazaux and M. Spaans},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0404340},
  year   = {2016}
}