早期宇宙中尘埃的形成与宇宙演化。I. 尘埃源
星系天体物理
2024-02-01 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
自 z = 4 以来，尘埃遮蔽的恒星形成主导了宇宙的恒星形成历史。然而，近期在红移达 z = 8 的星系中发现大量尘埃，开辟了在星系形成最早阶段（大爆炸后头 15 亿年内）研究尘埃起源的新前沿。这是尘埃演化的一个关键且快速的过渡阶段，因为星系演化时标变得与尘埃形成时标相当。我们的目的是概述在 z > 4 处关于尘埃形成与演化的若干发现，以及解释观测结果的理论努力。我们将本综述分为两部分。在此呈现的第一部分中，我们聚焦于尘埃源，主要是超新星和渐近巨星分支星，以及尘埃在星际介质中经由晶粒破坏和生长进行的再处理。我们还讨论了其他尘埃产生机制，如红超巨星、沃尔夫-拉叶星、经典新星、Ia 型超新星，以及类星体风中的尘埃形成。本部分侧重于尘埃产生源的理论模型，尽管我们也讨论了与邻近宇宙观测的比较，这对约束单个源和过程至关重要。尽管该描述在任何红移下均具普遍适用性，我们强调不同源在早期宇宙尘埃积累中的相对作用。将于稍后发表的第二部分中，我们将聚焦于 z > 4 处的最新观测结果，讨论已被提出用于解释这些结果的理论模型，以及其对星系形成的深远影响。
引用
@article{arxiv.2310.00053,
title = {The formation and cosmic evolution of dust in the early Universe. I. Dust sources},
author = {Raffaella Schneider and Roberto Maiolino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00053},
year = {2024}
}
备注
Revised version to appear in Astronomy Astrophysics Review, with the addition of a new section on dust destruction in the hot gas (section 7.1) and on the implications for dust formation scenarios in the early Universe (section 9)