z~6处宇宙的状态

Renyue Cen

z~6处宇宙的状态

宇宙学与河外天体物理 2010-07-07 v2 高能天体物理现象

作者: Renyue Cen

摘要

在标准冷暗物质模型中恒星再电离的背景下，我们分析了z~6处的观测结果，并能够就z~6处的恒星形成和星际介质(IGM)状态得出三个重要结论。(1) 在z~6处，需要一个初始质量函数(IMF)，其产生电离光子的效率比标准Salpeter IMF高10-20倍。这可以通过以下方式实现：(A) 具有较低质量截止 $\ge$ 30M $_\odot$ 的富金属IMF，或(B) 在z~6处有2-4%的恒星质量为第三星族大质量无金属恒星。虽然没有令人信服的物理原因或观测证据支持(A)，但(B)可以通过一些未被污染的无金属气体口袋持续存在以形成恒星而合理地实现。(2) 根据SDSS对QSO吸收谱的观测推断，z=5.8处IGM的体积加权中性分数<f_HI>_V~ 10^{-4}提供了足够的信息来确定再电离基本完成，在z=5.8处最多约0.1-1%的IGM未被电离。(3) 除非IMF发生某些极端演化，否则预计IGM的中性分数将从HII气泡渗流点开始向高红移迅速上升，预计在z=6.5处平均中性分数达到6-12%，在z=7.7处达到13-27%，在z=8.8处达到22-38%。

关键词

再电离星际介质初始质量函数第三族恒星中性分数高红移恒星形成

引用

@article{arxiv.1007.0704,
  title  = {The State of the Universe at z~6},
  author = {Renyue Cen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1007.0704},
  year   = {2010}
}

备注

15 pages, 4 figures, submitted to ApJ Letters

z~6处宇宙的状态

摘要

关键词

引用

备注

相关论文