第一代恒星与微型类星体周围的电离与加热演化
天体物理学
2009-11-13 v4
摘要
开发了一种一维辐射转移代码，以追踪第一代微型类星体和第三族恒星周围的电离和加热模式。该代码追踪了氢和氦物种的电离演化以及星际介质温度分布随红移的变化。辐射转移计算表明，第一代微型类星体和恒星的电离特征非常相似，但两者的加热模式却截然不同。此外，第一代大质量微型类星体（~>10^5 M_{sun}）确实在其周围产生了巨大的电离气泡，这些气泡有可能利用未来的射电望远镜直接成像。研究还表明，电离气泡不仅在源关闭后保持电离状态相当长的时间，而且由于其光谱中的 X 射线部分引发的二次碰撞，还会在短时间内继续膨胀。变化的光谱形状也导致了电离分数和温度分布的显著变化。我们还比较了辐射转移结果与通常用于微型类星体加热的解析近似，发现由于对氦物种处理不当，解析方法导致外半径处的温度被低估了约 5 倍。质量在 10 至 1000 M_{sun} 之间并建模为 50000 K 黑体的第三族恒星被发现能有效地电离其周围环境。我们还研究了 21 厘米亮温度、热和动力学 Sunyaev-Ze'ldovich 效应在 LOFAR 和 SPT 等即将推出的射电和微波望远镜背景下的观测效应。
引用
@article{arxiv.0709.1657,
title = {Time-evolution of ionization and heating around first stars and miniquasars},
author = {Rajat M. Thomas and Saleem Zaroubi},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.1657},
year = {2009}
}
备注
19 pages, 24 figures, accepted to be published in MNRAS Typos in formula 1,2 and 21 fixed. Figure 11 caption and Figure 13 changed