超新星对宇宙再电离的贡献

虽然恒星被广泛认为是使宇宙再电离的高能光子的来源，但在该图景下必须对再电离做出贡献的另一个电离光子来源是标志大质量恒星生命终结的超新星。在此我们估计了超新星和恒星对再电离的相对贡献。虽然超新星激波中产生电离光子的速率远低于恒星产生电离光子的速率，但超新星发出的辐射具有更硬的光谱，这导致超新星产生的光子相对于恒星产生的光子具有更高的逃逸分数。特别是，沿着离开星系的给定视线方向，我们发现对于中性氢柱密度N_H >~10^18 cm^-2的情况，超新星对再电离的贡献大于恒星的贡献。根据文献中给出的模拟结果，我们发现总体（视线平均的）超新星激波产生的电离光子逃逸分数比恒星光子逃逸分数大\simeq 4到\simeq 7倍，具体取决于恒星群的金属丰度。总体而言，我们的结果表明，超新星的影响使恒星源再电离的氢分数增加了高达约10%。我们简要讨论了我们的结果对负责再电离的星系族群的启示。