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III 族恒星超新星爆发产生的射电背景与 IGM 加热

高能天体物理现象 2019-01-03 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们考虑质量 1057M10^{5\hbox {--}7} \rm M_\odot 的高红移极小晕中大质量 III 族恒星超新星爆发所加速的高能电子的同步辐射发射。我们表明,该过程产生的射电背景强度可能相当可观,若非同时产生的 CR 质子对 IGM 的伴随加热,本可潜在解释最近报道的 EDGES 结果。射电背景与加热之间的权衡使得 21 cm 亮温度不可能大于 ΔT210.25\vert \Delta T_{21}\vert \sim 0.25 K。射电背景和加热均由高能粒子产生,尽管前者来自高能电子,后者来自高能质子。III 族超新星产生射电背景与加热 IGM 这两个竞争过程,决定了 21 cm 亮温度中谷的深度,该深度可在未来实验中观测并用作此情景的检验。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.07404,
  title  = {Radio background and IGM heating due to Pop III supernovae explosions},
  author = {Ranita Jana and Biman B. Nath and Peter L. Biermann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07404},
  year   = {2019}
}

备注

6 pages, 2 figures, Accepted for publication in MNRAS