The Evolution of Primordial Circumstellar Disks
星周盘是恒星形成过程中不可或缺的一部分,也是行星形成的场所。了解驱动其演化的物理过程,如盘从光学厚到光学薄的演化,对于我们理解行星形成至关重要。恒星的演化过程包括吸积到恒星上,尘埃沉降和凝结,与形成中的行星的动力学相互作用,以及光蒸发。然而,人们对这些进程的相对重要性和时间尺度仍然知之甚少。在这篇评论中,我总结了目前的模型的不同过程,控制低质量恒星周围的原始拱星盘的演变。我还讨论了最近的观测发展拱盘演化的重点是新的斯皮策结果过渡对象。
2008-01-31 astro-ph
Formation and evolution of primordial black holes after hybrid inflation
我们研究了混合暴胀后原初黑洞的形成和演化。我们的目标是评估各种理论上的不确定性的影响外推从一个给定的膨胀模型的光谱原始黑洞质量。我们工作的背景是检验暗物质是由普朗克质量的黑洞残余物(BHR)组成的可能性[Chen and Adler(2003),MacGiant(1987)]。作为一个例子,我们集中在一个特定的情况下[陈(2003)],其中黑洞的形式从量子微扰,产生在混合通货膨胀。我们发现混合通货膨胀参数和初始PBH质量的范围,这将使BHR的,包括暗物质,考虑到早期可能存在的辐射和吸积到PBH的范围之间的对应关系。
2005-04-27 astro-ph
Rotational Mixing And The Primordial Lithium Abundance
近年来,对低质量恒星角动量演化的研究取得了一些进展(Krishnamurthi et al 1997 a)。现在可以建立理论模型,再现低质量疏散星团恒星的角动量演化,并且可以从年轻星团中推断出初始条件的分布。在这张海报中,我们报告的应用这些模型的旋转混合晕星的问题。从年轻的集群推断的初始条件的分布产生了一个明确的晕锂“高原”适度的分散和一个小的人口离群值。不同的太阳校准选择产生一系列的绝对损耗因子。我们表明,分散和$^6$ Li耗尽$^7$ Li耗尽的比例增加的绝对$^7$ Li耗尽的增加。HD 84937中测得的$^6$ Li和平台中的分散度为$^7$ Li消耗设定了独立的上限。与疏散星团和太阳的一致性,以及在高原中的内在分散的主张,设定了一个下限。我们推导出晕场星的锂耗尽范围为0.2-0.4 dex $^7$。宇宙学的影响进行了讨论。
1997-12-10 astro-ph
The Primordial Helium Abundance
我提出了一个简单的审查确定的原始氦丰度的单位质量,Yp。讨论了原始氦丰度在宇宙学、检验标准大爆炸核合成、研究H II区物理条件、为恒星演化模型提供初始条件和检验银河系化学演化模型等方面的重要性。
2008-11-18 astro-ph
Is High Primordial Deuterium Consistent With Galactic Evolution?
银河系对原始氘的破坏不可避免地通过恒星形成与银河系的化学演化联系在一起。目前气体含量相对较高,金属含量较低,表明D型破坏程度不大。与来自太阳系和/或星际观测的氘丰度一致,这表明原始氘丰度可能与来自一些高红移、低金属量类星体吸收体的数据相冲突。我们已经探索了各种化学演化模型,包括处理材料和早期超新星驱动的风的下落,目的是确定与恒星产生的重元素的观测相一致的具有大D-破坏的模型。当这样的模型面临的数据,我们再次确认,只有适度的破坏氘(小于3的因素)是允许的。当结合太阳系和星际数据时,这些结果支持Tytler等人(1996年)和Burles & Tytler(1996年)观测到的类星体吸收体的低氘丰度。
1997-12-11 astro-ph
On the Possibility of Observing H2 Emission from Primordial Molecular Cloud Kernels
我们研究了在原始分子云核组装过程中观测H $_2$发射的前景。根据最近的数值模拟,原始分子云核,这类似于在现在的时代,可以出现在$1+z=20$周围。内核在内核内部形成,第一颗恒星将出现在内核内部。一个核心通常会收缩形成一个第一代恒星,其吸积率高达$\sim 0.01 M_\odot$年$^{-1}$。这是由于原始丰度导致内核温度为1000 K,坍缩内核以$\sim 10^{35}$ erg sec $^{-1}$的速率发射H $_2$线辐射。主要是H $_2$的$J=5-3$(v=0)转动发射。在红移$1+z=20$处,对于单个内核,预期通量是$\sim 0.01~μ$ Jy。虽然在不久的将来,任何现有设施都无法观测到单个物体,但亚银河系尺度上的原始星团的预期集合可能导致亚mJy级的通量。这在ASTRO-F中可以勉强观察到。我们还研究了旋转$J=2-0$(v=0)和振动$δv = 1$发射线。前者可能是检测与ALMA。
2001-04-30 astro-ph
Star Clusters with Primordial Binaries: II. Dynamical Evolution of Models in a Tidal Field
我们扩展了我们对简单星团模型的动力学演化的分析,以提供比较标准,这将有助于解释更复杂的现实模拟的结果。我们通过引入潮汐场来增强我们以前的原始二元模拟,并从不同中心浓度的King模型开始。我们提出的N体计算的结果的演化等质量模型,从原始的二元分数0 - 100%,和N值从512到16384。我们还试图将我们的一些结果外推到更大数量的粒子,这是必要的模型球状星团。我们的特点是稳定状态的“氘主序列”相,其中原始的双星是在核心中耗尽的过程中的“引力燃烧”。在这一阶段,我们发现核心与半质量半径之比r_c/r_h与孤立系的测量结果相似。除了由于原始双星群体的硬化和耗尽而产生的能量外,星团的整体演化还受到一个竞争过程的驱动:系统的潮汐破坏。我们发现,对于W_0=7,N=4096的King模型(这是我们发现的最长寿的模型之一),只有当初始数小于0.05N时,系统才可能在潮汐溶解之前耗尽原始双星。我们比较我们的研究结果,通过直接N体模拟,但规模,在可能的情况下,更大的N,通过蒙特卡洛方法进行类似的研究。
2006-10-06 astro-ph
The Dynamical Structure of the Kuiper Belt and its Primordial Origin
本章讨论柯伊伯带种群的动力学性质。然后,重点讨论了柯伊伯带在当前太阳系框架下无法用其演化来解释的特征。我们回顾了原始太阳系演化的模型,已提出再现柯伊伯带的功能,概述了他们每个人的优点和问题。
2007-03-21 astro-ph
Star Cluster Evolution with Primordial Binaries
观测和理论工作表明,球状星团可能在诞生时就具有非常大的双星比例。我们提出的第一个结果,从我们新修改的蒙特卡罗集群演化代码,它对待二进制相互作用,正是通过直接N体积分。结果表明,二进制散射相互作用产生的能量显着低于预测的配方,在过去已经被用来模拟他们在近似集群演化方法。在长寿命双星燃烧阶段,球状星团的核心比先前预测的要小,这一新的结果削弱了与观测的一致性,从而意味着在塑造我们今天观测到的球状星团的过程中,不仅仅是恒星动力学在起作用。
2005-12-01 astro-ph
We describe new, deep MIPS photometry and new high signal-to-noise optical spectroscopy of the 2.5 Myr-old IC 348 Nebula. To probe the properties of the IC 348 disk population, we combine these data with previous optical/infrared photometry and spectroscopy to identify stars with gas accretion, to examine their mid-IR colors,and to model their spectral energy distributions. IC 348 contains many sources in different evolutionary states, including protostars and stars surrounded by primordial disks, two kinds of transitional disks, and debris disks. Most disks surrounding eary/intermediate spect…
2009-06-16 astro-ph
$^7$Li Abundances in Halo Stars: Testing Stellar Evolution Models and the Primordial $^7$Li Abundance
为了确定原始$^7$ Li丰度,并通过与Thorburn(1994)观测到的贫金属晕星Li丰度数据库的比较来检验现有的恒星演化模型,计算了大量[Fe/H] = -2.3和-3.3的恒星演化模型。标准模型很好地拟合了观测到的温度高于5600 K的恒星中的Li丰度。他们预测原始$^7$ Li丰度为Log N(Li)= 2.24 \pm 0.03 $. Models which include microscopic diffusion predict a downward curvature in the $ ^7 $Li destruction isochrones at hot temperatures which is not present in the observations. Thus, the observations clearly rule out models which include uninhibited microscopic diffusion of $ ^7 $Li from the surface of the star. The [Fe/H] = -2.3 stellar models which include both diffusion and rotational mixing provide an excellent match to t…
1994-03-21 astro-ph
The late stages of the evolution of intermediate-mass primordial stars: the effects of overshooting
计算和分析了ZAMS上质量在5 ~ 10 M太阳之间的原始恒星在有和没有超调时的演化。我们的主要目标是确定大质量中等质量原始恒星残余物的性质,并检查其演化过程中过冲的影响。我们的计算涵盖了恒星演化从主序星相到简并核的形成和热脉冲相。我们已经获得了导致碳-氧和氧-氖致密核的星族III祖星的极限质量值。此外,我们还得到了孤立的原始恒星在主中心燃烧阶段结束后导致核心坍缩超新星的极限质量。考虑到中等量的过冲,在ZAMS处用于形成碳-氧和氧-氖简并核的质量阈值移动到较小的值约2M_sun。作为我们计算的副产品,我们还获得了由此产生的紧凑的残余物的结构和成分配置文件。与太阳金属丰度天体的情况相反,原始恒星的最终命运并不是由碳燃烧结束时致密核心的质量直接决定的。相反,低金属丰度恒星的星风通常具有较小的质量损失率,这可能会使简并核心的质量增长到阿布拉塞卡质量,其时间尺度比释放包层所需的时间短一到两个数量级。这将导致超新星的形成,其初始质量小至约5 M太阳。
2006-12-11 astro-ph
Generic Evolution Of Deuterium And Helium-3
大爆炸核合成过程中产生的氘和氦-3的原始丰度敏感地依赖于重子密度。因此,观测到的D和\he的丰度可能提供有用的“气压计”,前提是了解从原始到现在(或太阳前星云)丰度的演变。不可避免地,从观测到的丰度的原始推导需要干预的银河系演化模型,因此,推断的原始丰度,必然是模型依赖。在这里,一个分析框架的D和\he的演变是“通用的”,在这个意义上,它应该描述任何特定的星系演化模型的结果。"有效\he存活分数“,$Γ_3$,是一个模型特异性的自由参数。利用太阳系和星际数据推导出原始氘质量分数$(X_{2P})$作为$Γ_3$函数的上、下界,并利用这些上、下界来约束当前重子光子比$(η)$和重子密度$(Ω_B)$ .对于$Γ_3 \geq$ 1/4,发现(仅从D和\he):$3.1 \leq η_{10} \leq 9.0$ ; $0.045 \leq Ω_B h^2_{50} \leq 0.133$(其中$H_0 = 50h_{50}$ km $\,$ s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$)。
1995-02-13 astro-ph
Thermal and chemical evolution of the primordial clouds in warm dark matter models with keV sterile neutrinos in one-zone approximation
在单区近似下,我们跟踪重子顶帽型过密度的演化。我们的目标是并列的原始云在λ冷暗物质模型和温暖的暗物质模型与keV无菌中微子的气体温度的演变,并检查其衰变的影响,到一个X射线光子和一个活性中微子,对结构的形成。我们发现,在我们已经研究过的所有情况下,无菌暗物质的总体效果是促进气体的冷却,并减少能够坍缩的晕的最小质量。因此,我们得出结论,来自暗物质衰变的X射线以无菌中微子的形式可以帮助气体云的早期坍缩和随后的恒星形成。
2007-01-19 astro-ph
Evolution and nucleosynthesis of primordial low mass stars
详细讨论了M< 1 M(太阳)、金属丰度低于Z=10^(-6)的低质量恒星从主序前到渐近巨星分支阶段(几乎)结束的演化性质。我们还讨论了大[C,N/Fe]的表面上观察到的最贫铁目前已知的恒星,HE 0107 -5240,可能是由于自污染引起的渗透到富氢地幔的He对流壳层在低质量,非常低的金属丰度恒星的He核心闪光。基于相当详细的分析,我们得出结论,自动污染情况不能对观察到的HE 0107 -5240的化学组成负责。
2003-11-26 astro-ph
Evolution of Primordial Protostellar Clouds --- Quasi-Static Analysis ---
本文研究了类星质量无金属分子云(或云核)的收缩过程。我们计算了H_2线的辐射转移,考察了辐射冷却下的准静态收缩。比较两个时间尺度,即自由下落时间t_ff和准静态收缩时间t_qsc(几乎等于冷却时间t_cool),我们发现两个时间尺度的比值t_ff/t_qsc,即,冷却效率随着收缩而变大,即使在存在冷且不透明的封套的情况下也是如此。特别是对于原始对流云的碎片,在碎裂时期,它们的t_ff几乎等于t_qsc,它们在自由落体时间尺度上动态地坍缩。这种冷却效率是线冷却所独有的。
1998-09-18 astro-ph
Star Cluster Ecology: VII The evolution of young dense star clusters containing primordial binaries
我们研究了最初包含144179颗恒星的孤立星团演化的第一个100 Myr,其中包括13107(10%)原始硬双星。我们的计算包括恒星和双星演化的影响。恒星之间的引力相互作用是使用高精度GRAPE-6硬件通过直接N体积分计算的。我们模拟的星团的核心半径和中心浓度的演化与观测到的大麦云星云中的年轻(约1亿年)星团样品进行了比较。即使我们的模拟开始与丰富的人口的原始二进制文件,核心崩溃在早期阶段的集群演化是不能防止的。在整个模拟过程中,二进制文件的比例大致保持不变(约10%)。由于质量分离的影响,中等质量主序星的质量函数在星团的中心部分变得像$α=-1.8$一样平坦(最初的Salpeter质量函数有$α=-2.35$)。在我们的模拟中,大约6- 12%的中子星被保留下来;保留下来的黑洞的比例是40- 70%。在每个模拟中,大约有三颗中子星成为有主序星伴星的密近双星的成员。当主序星开始填满它的洛希瓣时,这样的双星最终会变成x射线双星。黑洞在双星中更常见;在每个模拟的星团中,我们发现大约11个潜在的x射线双星包含一个黑洞。摘要缩写...
2006-09-27 astro-ph
Metal Enrichment of The Primordial Interstellar Medium through 3-D Hydrodynamical Evolution of The First Supernova Remnant
计算了具有非均匀结构的原始星际介质中超新星遗迹的长期演化,研究了原始气体中金属的富集。为此,我们已经建立了一个并行的三维流体动力学程序,包括辐射冷却和自重力。自引力和辐射冷却发展的非均匀结构的ISM从一个小的扰动与幂律谱。所得密度范围为0.5 cm $^{-3}$至10 $^6$ cm $^{-3}$。作为我们一系列研究的第一步,对一颗母星质量为20太阳质量的超新星进行了计算。结果表明,单个超新星将新合成的重元素分布到ISM的致密丝中,其密度范围为100 ~ 10 $^4$ cm $^{-3}$,取决于超新星爆发的位置。因此,被SN喷出物污染的致密细丝的金属度[Mg/H]变为$-2.7\pm0.5$。从这些细丝中,第一批星族II恒星将形成。该值与之前的分析工作(Shigeyama & Tsujimoto 1998)一致,准确度为$\sim 0.3$ dex。
2000-07-28 astro-ph
Nonlinear Evolution of Genus in Primordial Random-Gaussian Density Field
用大$N$体模拟研究了几种宇宙学模型的亏格统计。我们考虑了非线性引力演化、完全非线性区域粒子数据的平滑以及红移空间畸变对亏格曲线的影响。将弱非线性理论的理论预测结果与相应的模拟结果进行了详细的比较,结果表明,该解析公式能够较准确地描述亏格在弱非线性区域的行为。我们还发现,红移空间畸变的亏格统计是小的线性和弱非线性制度。我们的结论是,如果弱非线性理论和直接数值模拟相结合,归一化亏格曲线$G(ν)/G(0)$是一个强大的工具,直接检查随机高斯范式的起源的大尺度结构在宇宙中。
1995-09-26 astro-ph
Baryonic Density from Primordial Li
在晕星的选定样本中的锂丰度已被修订,使用新的精确Teff。从41个高原星,我们发现没有证据的内在色散,一个微小的趋势与Teff和[Fe/H]没有趋势。这些结果反对耗尽无论是恒星风,扩散或旋转混合。因此,在PopII星中观测到的Li提供了重子密度的可靠估计。Bonifacio & Molaro(1996)对此进行了更详细的讨论。
1996-10-08 astro-ph
Evolution of a hot primordial gas in the presence of an ionizing ultraviolet background: instabilities, bifurcations, and the formation of Lyman limit systems
研究了电离紫外辐射下原初气体的热不稳定性和热反应不稳定性的时间演化。我们得到的条件(取决于密度,温度和紫外线辐射强度)有利于形成多组分介质。非线性效应,特别是那些可归因于不透明度的效应,可以发挥重要作用。在某些参数状态下,即使系统控制参数缓慢演变并且系统在电离平衡或接近电离平衡处开始,也可能发生电离状态远离电离平衡的剧烈、快速演变。从数学上讲,这些快速变化可以最好地理解为对应于电离平衡的溶液表面中的分叉的表现。这些不稳定性的天体物理学意义在于,它们构成了一种非引力机制(热反应不稳定性),即使在电离紫外辐射加热过程的影响下,也能使具有适度初始波动的孤立空间区域与周围环境解耦。特别是,孤立的,解耦的区域与相对较高的中性氢密度可能会导致,这些可能与莱曼α云的高柱密度或莱曼限制系统。
1997-02-03 astro-ph
Depolarization of the cosmic microwave background by a primordial magnetic field and its effect upon temperature anisotropy
我们估计了原初磁场对末次散射面上的法拉第旋转微分引起的宇宙微波背景辐射的去极化效应。CMB的线性偏振度在30 GHz $(B_* /10^{-2}{\rm Gauss})^{1/2}$附近和以下的频率处显著降低,其中$B_*$是复合时的原始场的值。退偏振机制减少了由于光子扩散在小角度尺度上的各向异性的阻尼。标准冷暗物质宇宙学中CMB温度各向异性关联函数的$l\approx 1000$多极在去极化显著的频率处增加高达7.5%。
1996-08-15 astro-ph
Thermal and Dynamical Evolution of Primordial Gas Clouds - On the Formation of First Luminous Objects -
我们研究了退耦后宇宙中原始气体云的热力学和动力学演化。比较动力学演化的时间尺度和碎裂的时间尺度,可以估计典型的碎裂尺度。我们提出了由大量恒星组成的第一个发光物体的形成过程的以下方案。首先,在膨胀的宇宙中,由于过密度区域的扁平坍缩或势阱中的云之间的碰撞,准平面激波形成。如果激波加热的温度高于约$10^4$ K,激波后气体通过\Hbun线冷却而冷却到几百K,激波压缩层碎裂成对流云。对流云再一次动态地坍缩并碎裂成云核。最后,一颗原始恒星在云核中形成。我们表明,第一颗恒星的最小质量基本上是由Ekrasekhar质量决定的。此外,我们还通过数值模拟研究了云核的动力学坍缩,并表明云核中心区域的演化路径仅很弱地依赖于云核的总质量。在质量吸积之后,一颗大质量恒星可能会在核心中形成,因为估计的质量吸积速率非常大。在这种情况下,许多大质量恒星可能几乎同时形成。云可以是明亮的物体。另一方面,如果冲击加热的温度较低,有效的恒星形成会显着延迟。
1998-12-08 astro-ph
Formation of Low-Mass X-Ray Binaries. II. Common Envelope Evolution of Primordial Binaries with Extreme Mass Ratios
我们研究了低质量X射线双星(LMXB)的形成,通过氦星超新星的二元系统,每个都出现了一个共同的信封阶段。LMXB的前身星必须满足大量的演化和结构约束,这是在对称超新星爆炸的假设下强加的,禁止形成短周期LMXB通过任何通道以亚爱丁顿速率传递质量,其中中子星的中间前身星不完全简并。因此,除非是吸积引起的坍缩,否则这类系统的存在就需要出生时的反冲作用赋予中子星。我们使用的分析方法来合成分布的新生LMXB供体群众和轨道周期,并评估其出生率和系统速度分散。在观测的不完整性和选择效应的限制,以及我们忽视长期的LMXB状态的演变,我们比较我们的结果与观测。然而,我们的主要目标是评估基本模型参数如何影响这些结果。我们的结论是,新生LMXB的特点主要是由年龄和稳定性的限制和磁制动的效率,并在很大程度上是独立的原始二进制人口和LMXB祖先的进化历史(除了极端值的平均踢幅度或共同的包络弹射效率)。LMXB总出生率的理论估计是不可信的,因为它们强烈依赖于观测上不确定的长周期轨道中具有极端质量比的原始双星的频率。
1997-08-25 astro-ph
Is Deuterium in High Redshift Lyman Limit Systems Primordial?
沿着类星体的视线,在高红移莱曼限制吸收系统中探测氘,有望揭示原始氘丰度。目前,从观察到的极少数系统中获得的氘丰度(D/H)是显著不一致的。假设所有的数据都是有效的,如果这种不一致性并不反映内在的原始不均匀性,那么它一定是由原始核合成时代之后的过程产生的。我们考虑的过程可能会导致显着的氘生产/销毁,但允许云模仿化学未进化的系统。这些过程包括例如异常/随机化学演化和D/{ $^4$ He}光破坏。在一般情况下,我们发现它不太可能,这些过程可能有显着改变(D/H)在莱曼极限云。我们认为,化学演变的情况下,除非非常精细的调整,不能占显着的本地氘耗尽,因为他们往往会过度生产$^{12}$ C,即使是津贴可能流出。类似地,设计用于局部产生或破坏氘的D/{ $^4$ He}光破坏方案建立在需要不可能大的$γ$射线源密度的必要性上。未来对莱曼极限系统中(D/H)的观测可能会对原始核合成过程、早期化学演化和星系形成过程的初始条件提供重要的见解。
1996-09-16 astro-ph
Cosmic evolution during primordial black hole evaporation
原始黑洞与一个狭窄的质量范围被视为一个非相对论性的流体成分与状态方程的尘埃。利用双流体模型研究了黑洞蒸发对早期宇宙动力学的影响。我们发现在蒸发的初始和最后阶段有强烈的辐射再加热。
1998-09-04 astro-ph gr-qc
Primordial Black Hole: Mass and Angular Momentum Evolution
研究了热宇宙中太初低质量黑洞的演化。利用黑洞吸积过程的数值模拟结果和旋转黑洞吸积过程的近似关系,估计了辐射占优物质吸积过程中质量的增加和自旋的减小.
2008-02-20 astro-ph gr-qc
Constraining CMB-consistent primordial voids with cluster evolution
使用宇宙学模拟,我们预测的集群分布在一个合理的非高斯模型,在膨胀过程中的原始空隙成核与尺度不变的绝热高斯波动作为种子形成的大尺度结构一起行动。这个模型与最近观测到的宇宙微波背景(CMB)的各向异性相一致,并且可以解释宇宙背景成像仪(CBI)在星系团尺度上测量到的功率过剩、在附近星系红移巡天中出现的大空洞区域以及在深星系团透镜巡天中测量到的巨弧的数量。我们表明,z=0的集群质量函数不同于一个标准的LCDM宇宙学的预测具有相同的sigma_8。此外,由于大规模集群也形成了更早的“空”的情况下,我们表明,集成的SZ源和简单的统计强透镜数可以很容易地伪造这个模型。
2004-03-09 astro-ph
Determination of the Primordial Magnetic Field Power Spectrum by Faraday Rotation Correlations
本文介绍了河外源旋转测量($\RM$)与宇宙学磁场功率谱之间的联系。它表明,宇宙学磁场功率谱的振幅和形状可以通过使用几百个无线电源,法拉第$\RM$的约束。该约束在$\sim 10-50 \hmpc$尺度上具有$B_{rms} \simless 1 \times [2.6\times10^{-7} cm^{-3}/ \bar n_b] h $纳高斯(nG)的形式。该约束优于并取代了来自CMB涨落、重子核同步理论或磁场展开的前两个多极子的任何其他约束。通过构建磁场模拟和模拟观测,证明了利用贝叶斯统计检测这种磁场的能力。该过程还提供了导出量的误差估计。两个主要的噪声贡献,由于银河系RM和内部RM的统计方式处理。对于平坦宇宙学(Ω_m=1)中的幂指数-1PDMATHABMP n \leq 1,我们估计了磁场B_{rms}在~50 h^{-1}Mpc尺度上的极限信噪比Q。在天空中使用一个具有源数密度n_{src}的几平方度的斑块,近似估计得到Q \simeq 3 \times(B_{rms} /1 {nG})(n_{src} /50 {deg}^{-2})(2.6 \times 10^{-7} {cm}^{-3}/ \bar n_b)h $。一个全天空的覆盖,稀疏得多,但仔细定制的样本约500个来源,产生Q \simeq 1与相同的缩放。小的密集采样的补丁和稀疏的全天空覆盖的理想组合产生Q…
1997-10-07 astro-ph
We study the effects of HD molecules on thermochemical evolution of the primordial gas behind shock waves, possibly arised in the process of galaxy formation. We find the critical shock velocity when deuterium transforms efficiently into HD molecules which then dominate gas cooling. Above this velocity the shocked gas is able to cool down to the temperature of the cosmic microwave background. Under these conditions the corresponding Jeans mass depends only on redshift and initial density of baryons $M_J \propto δ_c^{-0.5} (1+z)^{0.5}$. At $z\simgt 45$ HD molecules heat shocked gas, and at larg…
2005-07-26 astro-ph
Evolution of Massive Haloes in non-Gaussian Scenarios
我们已经进行了高分辨率的宇宙学N体模拟的一致性LCDM模型研究维里化,暗物质晕在原始非高斯性的存在下的演化。遵循标准程序,偏离高斯性通过原始引力势中的二次高斯项来建模,其特征在于无量纲非线性强度参数f_NL。我们发现晕的质量函数和红移演化密切遵循Matarrese等人的分析预测。(2000年)的第10/2000号决议。精确的分析预测的存在使得观测大红移的稀有大质量天体成为探测宇宙大尺度结构中原始非高斯特征的一个更有吸引力的测试。
2007-07-17 astro-ph
Formation and Evolution of Planetary Systems (FEPS): Primordial Warm Dust Evolution From 3-30 Myr around Sun-like Stars
本文介绍了斯皮策太空望远镜(Spitzer)上的红外线阵列相机(IRAC)获得的74颗年轻(t <3000万年)类太阳恒星(0.7 < M(恒星)/M(太阳)< 1.5)样本的数据。这些是斯皮策遗产科学计划的一个子集,名为行星系统的形成和演化(FEPS)。使用IRAC,我们研究的部分年轻的恒星,表现出3.6-8.0微米的红外辐射超过预期的恒星光球,作为年龄的函数从3-30百万年。对这种过量辐射的最直接的解释是,在星周盘的内部区域(< 3天文单位)存在热(300- 1000 K)尘埃。74颗年轻恒星中有5颗显示出强烈的红外线过剩,其中4颗估计年龄在3-10百万年之间。虽然我们从5个光学厚盘中检测到过量,并且从我们样品的其余部分中检测到光球发射,但我们在这些波长处没有从光学薄盘中检测到任何过量发射。我们比较我们的结果与吸积盘分数在以前的研究中检测到的,并使用合奏的结果放置额外的约束光学厚,原始磁盘的耗散时间尺度。
2005-11-09 astro-ph
Physics of Cosmic Microwave Background anisotropies and primordial fluctuations
描述了CMB各向异性产生和演化的物理过程。我解释了宇宙参数估计的思想和现状,并对其依赖于模型假设和初始条件进行了批判性评论。
2001-09-17 astro-ph
Nonlinear Evolution of Anisotropic Cosmological Power
人们对更精确地检验原始密度扰动的统计各向同性假设的可能性越来越感兴趣。如果要用距离尺度<10 Mpc的星系巡天来检验它,那么必须理解各向异性功率的非线性演化。为此,我们计算的功率谱的角度依赖于三阶微扰理论的原始功率谱与四极依赖于波矢方向。我们的结果表明,原始功率各向异性将被抑制的准线性制度<~ 7%。我们还表明,在统计各向异性理论的偏度相差不超过1%,从各向同性理论。
2008-01-10 astro-ph
Dissipation of Magnetic Flux in Primordial Star Formation: From Run-away Phase to Mass Accretion Phase
我们研究了原始恒星形成云在整个坍缩过程中的磁通量耗散,包括逃逸坍缩阶段和吸积阶段。通过求解能量方程和坍缩气体中的非平衡化学反应,得到坍缩过程中电离组分的径向分布。结果发现,在云的整个演化过程中,电离部分足够高,足以使磁场与气体耦合。这一结果表明,Langer等人提出的宇宙学种子磁通量的存在使原恒星喷流的形成以及吸积盘中磁旋转不稳定性的激活成为可能。(2003年)的报告。
2007-04-14 astro-ph
Structure, Evolution and Nucleosynthesis of Primordial Stars
(简略版)第III星族星(Z=0)的演化是从主序前阶段到中等质量恒星的AGB阶段和更大质量恒星的C点火阶段。我们发现,由于混合事件(碳注入)在AGB阶段开始时的发展,1,1.5,2,3,4和5 Mo模型的碳丰度显着增加的信封。这一过程使低质量和中等质量的恒星能够达到“标准”的热脉冲AGB阶段。在7 Mo模型中,第二次挖掘后的CNO包层丰度是如此之大,以至于恒星没有经历碳注入事件,并遵循更标准的热脉冲AGB演化。我们的计算还表明,由于对流包层底部有一个小的过冲,第三次挖掘已经在M >~1.5 Mo的恒星中进行了几次脉冲,并且在我们的模拟结束时,热底部燃烧在质量大于~ 2 Mo的恒星中被激活。这种演化行为表明,原始的低和中等恒星可能是主要的12 C,14 N的产生的重要贡献者,并可能在一定程度上有助于早期宇宙中Mg和Al以及可能的s元素(尽管缺乏铁种子)的产生。
2002-01-17 astro-ph
Evolution of a Primordial Black Hole Population
在这项工作中,我们重新考虑在宇宙的几个时代的原始黑洞(以下简称PBH)的演化中的能量吸收项的影响。一个临界质量被引入作为边界之间的吸积和蒸发制度的PBH。我们表明,在辐射主导的时代,由于缺乏能量密度供应的膨胀背景下,PBH的增长是可以忽略不计的,与以前的分析卡尔和霍金,但尽管如此,吸收项是足够大的黑洞以上的临界质量,以防止其蒸发,直到宇宙已经充分冷却。本文还讨论了PBH运动的影响:在相对于背景作大的特殊运动的黑洞中,多普勒效应可能引起能量吸积。我们讨论了如何修改宇宙学的限制,引入临界质量,因为PBH以上,它不干扰CMBR。我们发现,有一个大范围的允许质量PBH以上的临界质量,但远低于宇宙视界。最后,我们概述了一个最小的动力学形式主义,解决了在某些限制情况下,处理更复杂的情况下PBH人口
1998-02-27 astro-ph
Constraining primordial magnetic fields with CMB polarization experiments
我们计算的效果,一个原始的均匀磁场,$\B_0$,将有不同的CMB功率谱由于法拉第旋转。集中在$TB$,$EB$和$BB$的相关性,我们预测未来的CMB偏振实验的能力,以约束$\B_0$。我们的结果取决于前景可以从CMB图中减去的程度,但是我们发现$σ_{\B_0} = 4 \times 10^{-11}$高斯(对于前景完全减去的QUIET实验)和$3 \times 10^{-10}$高斯(对于没有前景减去的Clover实验)之间的预测误差。这些约束比目前对$\B_0$的限制好两个数量级。
2008-05-23 astro-ph
Evolution and Nucleosynthesis of Very Massive Primordial Stars
我们调查的演变,最终的命运,和核合成的产量旋转和非旋转的超大质量恒星(VMS)的零金属。首先,我们解决的问题,由于振动不稳定性氢燃烧过程中的质量损失。我们发现,这些对象是更稳定的比在以前的研究中发现的太阳组成的VMS,并预计只有微不足道的质量损失驱动的脉动。当这些恒星以巨大的氦核到达演化的终点时,它们遇到了对创造不稳定性。我们发现对于氦核质量为~64... 133个太阳质量的这些恒星被完全破坏,爆炸能量高达~ 1 E53 erg,并喷出高达~60个太阳质量的Ni 56恒星,具有更大质量的氦核心,坍缩成黑洞。我们提出的第一个计算,遵循这样一个巨大的旋转恒星的崩溃,并预测X射线爆发和显着的引力波发射可能会导致。
2000-10-10 astro-ph
Primordial black hole evolution in tensor-scalar cosmology
微扰分析表明,如果张量-标量宇宙学中的$ϕ$发生变化,黑洞不记得它们形成时标量场$ϕ$的值。此外,即使在爱因斯坦坐标系中的黑洞质量几乎不受$ϕ$变化的影响,在乔丹-菲尔斯坐标系中,质量也会增加。这种质量的增加需要在张量-标量宇宙学中重新分析原始黑洞的蒸发。这也意味着原始黑洞的质量(乔丹-菲尔斯框架)可能被显著放大。
1999-09-06 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial black holes in braneworld cosmologies: Formation, cosmological evolution and evaporation
我们考虑在最简单的膜世界宇宙学中的原生黑洞的人口演化和蒸发,兰德尔-Sundrum II型。我们证明,黑洞形成在高能量阶段的这个理论(其中的膨胀率是成比例的密度)有一个修改的蒸发定律,导致在一个较长的寿命和较低的温度蒸发,而那些形成在标准制度的行为基本上是在标准宇宙学。对于足够大的AdS半径值,高能量区可能是一个相关的原始黑洞蒸发的关键时期,如核合成和现在。我们研究这种黑洞的形成时期,并划定参数制度的标准情况下,显着修改。
2002-07-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Renormalized Newtonian Cosmic Evolution with Primordial Non-Gaussianity
我们从场论的观点研究牛顿宇宙学扰动理论。我们导出了随机涨落宇宙演化的路径积分表示。我们的主要结果是封闭形式的生成功能有效的任何初始统计。此外,我们将Mataresse和Pietroni提出的重整化群方法推广到了原始非高斯密度和速度涨落的情形。作为应用,我们计算了非线性传播子,并研究了非高斯性如何影响宇宙场对初始条件的记忆。结果表明,非高斯性对非线性传播子有影响。在正偏度的情况下,非线性的开始与一个给定的共动波数提前。另一方面,负偏度给出相反的结果。
2007-06-13 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial magnetic field constrained from CMB anisotropies,and its generation and evolution before, during and after the BBN
原始磁场(PMF)对宇宙微波背景(CMB)的功率谱和大尺度结构的形成有重要影响。在这篇论文中,我们计算了在光子最后散射表面(PLSS)处包含幂律磁场所产生的CMB温度各向异性。然后,我们推导出一个上限的原始磁场的基础上,我们的理论分析的功率过剩的小角尺度。我们已经考虑到了几个重要的影响,如修改后的物质声速在磁场的存在。推导出在目前1 Mpc尺度下$|B_λ|\lesssim$的场强上限为4.7 nG。这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich(SZ)效应在内的理论计算结果与Wilkinson微波各向异性探测器(WMAP)、宇宙背景成像仪(CBI)和Arcminute宇宙学测辐射热计阵列接收机(ACBAR)的小尺度CMB各向异性观测数据进行比较而得到的。我们讨论了几种可能的机制的产生和演变的PMF之前,期间和之后的BBN。
2006-10-09 astro-ph gr-qc
Observational Consequences of Evolution of Primordial Fluctuations in Scalar-Tensor Cosmology
本文研究了Brans-Dicke型标量张量引力理论中原初涨落的演化。考虑了调和吸引子模型,其中标量场在Einstein共形坐标系中具有调和有效势,理论随时间向Einstein引力弛豫。本文研究了从辐射占优时期到现在,平坦SCDM模型中绝热初始扰动的演化。我们讨论了标量张量引力如何影响度量和物质扰动的演化,主要集中在观测结果上,即,物质功率谱和宇宙微波背景温度的功率谱。我们发现,早期的时间偏差只表现为大的静态引力常量,而晚期的时间行为与爱因斯坦引力有本质的不同,因为引力常量的时间变化及其涨落具有不可忽略的影响.吸引标量-张量引力由于其吸引性质只影响小尺度模,其程度远远超过了当前时代的后牛顿偏差。
2002-09-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Evolution of primordial perturbations and a fluctuating decay rate
我们提出了一个规范不变的形式主义,研究在衰变的暴胀子或其他一些领域,占主导地位的能量密度的曲率扰动的演变。我们专门研究总曲率扰动主要来自空间波动衰减率的情况。如果暴胀子耦合或质量依赖于某些光场,则存在衰变率的高斯波动,这些光场在暴胀期间自由波动。光场的等曲率起伏是总曲率扰动的种子,其振幅在暴胀子衰减后冻结。我们还分析了由此产生的曲率扰动与不可忽略的初始暴胀曲率值开始。最后,我们研究了光场中储存的能量密度的影响。
2003-08-20 astro-ph hep-ph hep-th
Magnetohydrodynamics of the Early Universe and the Evolution of Primordial Magnetic Fields
我们表明,衰减的磁流体动力学湍流导致更快的增长的原始磁场的相关长度比宇宙膨胀所造成的。作为一个例子,我们考虑在电弱相变过程中产生的磁场。宇宙膨胀本身将产生1 AU的相关长度在目前的时代,而我们发现,相关长度可能是100 AU的顺序,不可能比$10^4$ AU的非螺旋字段。如果原始场是强螺旋的,关联长度可以大得多,但我们表明,即使在这种情况下,它不能超过100 pc。所有这些估计使人们很难相信观测到的银河系磁场是由标准银河系发电机在电弱相变时产生的种子场放大而产生的。
1998-07-24 astro-ph chao-dyn hep-ph
Coupled Evolution of Primordial Gravity Waves and Relic Neutrinos
考虑到原始重力波(张量扰动)与残余中微子的耦合,我们分析描述了原始重力波(张量扰动)的宇宙学演化。我们证明,作为因果关系的后果中微子引起的相移的视界下张量振荡在小尺度上趋于零。对于中微子退耦后在辐射时代重新进入视界的张量模,我们计算出中微子抑制因子为1- 5 rho_nu/9 rho +O[(rho_nu/rho)^2]。这一结果与Weinberg对三种中微子味所得到的值一致,并且与数值玻尔兹曼演化一致。一个在小尺度和大尺度上具有正确渐近形式的最小公式再现了CMB在所有尺度上探测到的大约10%的演化。一个更精确的解决方案(在初等函数方面)表明,在辐射时代重新进入视界的模式略有增强,其时间振荡的相位被次主导的非相对论性物质转移。相移在视界下的尺度上以几何方式增长,直到辐射物质相等;对于k>>k_eq,累积的位移尺度为(ln k)/k。相等后重新进入视界的模又受到剩余辐射密度的影响。这些模式遵循朴素物质时代的演化,这是由红移和尺度无关的共形时间增量推进。在附录中,我们介绍了辐射强度的广义相对论测量,在任何规范服从一个简单的输运方程,并为去耦粒子是保存在超视界尺度上的任意初始条件在全非线性理论。
2005-05-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Primordial Nucleosynthesis: Successes And Challenges
原始核合成提供了宇宙早期演化的一个探测器。考虑到探索宇宙的组成、结构和最近的演化的进展,现在是时候回顾一下大爆炸核合成(BBN)的现状,并将它的预测和由此产生的限制与那些来自宇宙演化后期独立观测的限制进行比较。在概述早期宇宙中控制元素合成的关键物理之后,给出了宇宙学和粒子物理学的标准模型的预言,以及一些非标准模型的预言。描述了用于推断原始丰度的观测数据,强调了精确度和准确度之间的区别。这些遗迹丰度与预测进行比较,测试BBN的内部一致性,并使BBN约束与来自WMAP宇宙背景辐射数据的约束进行比较。从这些比较中,我们看到了一个成功的标准模型,以及粒子物理学和宇宙学标准模型之外的物理学约束(或暗示)。
2005-11-17 astro-ph hep-ph nucl-th