Dust Emission in Early-Type Galaxies with the Herschel Virgo Cluster Survey
我们使用100、160、250、350和500微米的赫歇尔图像,在室女星系团(其中447个在m_pg <= 18.0处光学完整)的910个早型星系团(ETG)的光学样本中寻找尘埃。在52个ETG中发现了尘埃(46个在光学完整样品中),包括M87和另外3个具有强同步辐射的ETG。在17%的椭圆星系、41%的椭圆星系和4%的矮ETG星系中发现了尘埃。尘埃与恒星的质量比随着光学光度的降低而增加,并且对于一些矮ETG达到了与尘埃晚型星系相似的值。缓慢旋转的ETG比快速旋转的ETG更容易包含灰尘。只有8个ETG既有尘埃又有HI,而39个只有尘埃,8个只有HI,令人惊讶的是,只有很少的尘埃和HI一起生存。带有尘埃的ETG似乎集中在星团的密集区,而带有HI的ETG则倾向于在外围。具有X射线活性SMBH的ETG更可能具有灰尘,反之亦然,有灰尘的ETG更可能具有活性SMBH。
2012-10-23 astro-ph.CO
The Herschel Virgo Cluster Survey: III. A constraint on dust grain lifetime in early-type galaxies
被动早型星系(ETG)为研究演化恒星周围尘埃形成及其随后在热气体中的破坏之间的相互作用提供了理想的实验室。使用斯皮策-IRS和赫歇尔的数据,我们比较了尘埃生产率的信封上的总尘埃质量的限制,发展AGB星。早期类型的星系似乎是真正被动地演化,没有被赫歇尔探测到。因此,我们得出了一个距离无关的上限尘埃颗粒生存时间在恶劣的环境中的ETG的< 46 +/- 25百万年的无定形硅酸盐颗粒。这意味着在远红外波长处检测到的ETG已经通过相互作用获得了冷的尘埃介质。考虑到可能的冲压压力剥离的时间尺度,这也意味着只有在冷(原子)介质中含有尘埃的星系才能将尘埃释放到星系团内介质中。
2010-05-17 astro-ph.CO
Genesis and evolution of dust in galaxies in the early Universe II. Rapid dust evolution in quasars at z > 6
我们评估的最合理的方案产生大量的尘埃在高z类星体(QSO)的基础上观测派生的物理性质的QSO在z > 6。我们使用的化学演化模型来计算的时间进展的数量,如尘埃和气体的量,恒星质量,恒星形成率(SFR)和金属丰度的初始质量函数(IMF)的各种组合,星系的质量,尘埃的生产效率,并在ISM中的尘埃破坏的程度。我们调查的SFR对这些数量的演变的影响,并确定最早的时代,在该协议与观测可以实现。我们将所得结果应用于z > 6的单个类星体。我们发现,当星暴的SFR> 10^3 M_sun_yr^(-1)时,在星暴开始后的3000万年内就可以迅速产生大量的尘埃。对于初始气体质量为1-3 × 10^11 M_sun的星系,在30,70,100和1.7亿年的模型中,可以满意地再现z > 6时单个类星体的尘埃量和其他几个物理量。最好的协议与观察得到头重脚轻IMF。然而,需要超新星(SNe)的相当大的尘埃贡献,而在这些时期,渐近巨星分支(AGB)恒星的尘埃产生可以忽略不计。可容纳ISM中的中等粉尘破坏。
2011-03-06 astro-ph.CO
Role of Massive Radiation Pressure in the Early Universe
宇宙中物质的特征分布及其可观测的视加速膨胀是宇宙演化早期历史事件--大质量恒星爆炸对氢环境中漂移粒子辐射压力的结果。
2009-12-16 astro-ph.CO
The sudden appearance of dust in the early Universe
观测表明,高红移星系要么是非常尘埃或基本上没有尘埃。从一种状态到另一种状态的演化也必须非常快,因为演化的尘埃星系出现的红移对应于一个只有大约5亿年历史的宇宙。在本文件中的模型,预测在高红移的尘埃和无尘星系之间存在明显的二分法被认为是。银河系一旦达到进化状态就会变成尘埃,而且这种转变非常迅速。一个特殊的情况表明,虽然恒星尘埃的产生总体上相对微不足道-与最近的争论相反-但它同时可以与本地宇宙中超新星的有效尘埃产生相一致。特别注意的是最近发现的一个尘埃正常星系(A1689-zD 1)在一个非常高的红移z = 7.5 +/- 0.2。
2015-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using GAMA and H-ATLAS Data to Explore the Cold Dust Properties of Early-Type Galaxies
分层星系形成模型预测了椭圆星系的发展,通过合并和较小星系的相互作用的组合。我们正在利用GAMA多波长和Herschel-ATLAS亚毫米数据对早型星系(ETGs)进行研究,以了解其固有的尘埃性质。一些ETG中的尘埃可能是过去星系相互作用和合并的遗迹,或者可能是在星系本身中产生的。通过这个大型数据集,我们将探索尘埃的性质及其与宿主星系性质的关系。本文介绍了我们的标准,选择ETG和探索有用的代理其形态,包括光学颜色,Sersic指数和浓度指数。我们发现,一个标准的组合,包括r波段浓度指数,椭圆率和表观尺寸是需要选择一个强大的样本。光学和亚毫米参数诊断检查选定的ETG样品,并与修改后的普朗克函数拟合的亚毫米数据给出初步估计的冷尘埃温度和质量。
2012-10-30 astro-ph.CO
Genesis and evolution of dust in galaxies in the early Universe I. Modeling dust evolution in starburst galaxies
我们建立了一个数值的星系化学演化模型。该模型的构造,使得可以调查的影响范围很广的参数。它考虑到结果从恒星演化模型,不同类型的核心崩溃SNe和AGB星的贡献在3-8 Msun的质量范围之间的分化。我们认为寿命依赖于产量注入ISM的所有来源,以及灰尘破坏由于SN冲击在ISM。我们确定的尘埃质量的时间进程,尘埃-气体和尘埃-金属的质量比,以及其他物理性质的星系,并研究它们的依赖于星系的质量,IMF,尘埃生产效率和尘埃破坏的ISM。尘埃的数量和星系的物理性质在很大程度上取决于初始气体质量。总的来说,虽然产生的尘埃总量随着星系质量的增加而增加,但详细的结果取决于SN尘埃生产效率,IMF和ISM中尘埃破坏的强度。尘埃质量更高的IMF偏向于更高的恒星质量,尽管事实上,这些IMF更强烈地受到尘埃破坏的ISM。对IMF的敏感性随着星系质量的减小而增加。SNe主要负责在早期时期(<2亿年)与尘埃的显着富集。在星爆后的4亿年内,尘埃质量超过10^8兆太阳,而AGB星的贡献占主导地位,这不足以解释尘埃的产生。我们发现,初始气体质量在1-5 × 10^11兆太阳的星系质量足够大,可以产生质量大于10^8兆太阳的尘埃。我们的首选方案是占主导地位的SN粉尘生产结合头重脚轻的IMF和中度粉尘破坏的ISM。
2011-03-06 astro-ph.CO
A Herschel-ATLAS study of dusty spheroids: probing the minor-merger process in the local Universe
我们使用来自Herschel-ATLAS、WISE、UKIDSS、SDSS和GALEX的多波长(0.12 - 500微米)光度计,研究了23个附近具有显著尘埃带(DLSG)的球状星系。DLSG被认为是最近的小合并的残余物,使它们成为研究球状体的星际介质和附近宇宙中小合并驱动的恒星形成的理想实验室。DLSG的恒星形成率(SFR)在0.01 ~ 10 MSun yr^-1之间,中值为0.26 MSun yr^-1(比平均SG大3.5倍)。这些星系中的尘埃质量中值、尘埃与恒星质量比和尘埃温度分别约为10^7.6 MSun yr^-1、~0.05%和~19.5 K。尘埃质量至少是恒星质量损失的50倍,并且像SFR一样,与星系光度没有相关性,这表明ISM和恒星形成都有外部驱动因素。采用文献中的气体尘埃比和恒星形成的历史,从适合全色测光,我们估计,在这些系统中的中值电流和初始气体-恒星质量比分别为~4%和~7%。如果像最近的工作所指出的,在球状体中驱动恒星形成的小合并(NUV-r)>3.8(我们的DLSG的颜色范围)具有1:6和1:10之间的恒星质量比,那么卫星气体分数可能> 50%。
2013-07-30 astro-ph.CO
The Origin of Dust in Early-Type Galaxies and Implications for Accretion onto Supermassive Black Holes
我们对38个早期星系(ETG)进行了档案斯皮策研究,以确定大约一半人口中尘埃的起源。我们的样本星系通常具有良好的波长覆盖范围从3.6um到160 um,以及可见光波长的HST图像。我们使用斯皮策数据来估计尘埃质量,或建立上限,并发现HST数据中所有具有尘埃带的ETG都在所有斯皮策波段中被检测到,尘埃质量约为10^{5-6.5} Msun,而没有尘埃带的星系在70 μ m和160 μ m处未被检测到,通常尘埃<10^5 Msun。表面上无尘的星系确实有24微米的辐射,与较短波长的通量成比例,但大大超过了光球辐射的预期,大约是三倍。我们的结论是,这种排放是由热,拱星尘埃周围的进化恒星,不生存,形成一个实质性的星际组成部分。具有相似恒星星族的星系之间尘埃质量的数量级变化排除了持续的内部生产的实质性贡献,尽管有明确的证据表明存在星周尘埃。我们证明星际尘埃不是纯粹由外部吸积引起的,除非尘埃卫星的合并率与尘埃寿命的乘积至少比预期高出一个数量级。我们建议,ETG中的尘埃是由外部吸积播种,但吸积的尘埃是由外部吸积的冷气体中的持续增长,超出了个别颗粒的标称寿命。冷气体的几个陀螺耗尽时间足够长,以调和尘埃ETG的分数与气体丰富的卫星的合并率。由于大多数尘埃ETG也是低光度活动星系核,并可能由这种冷气体提供燃料,它们的寿命应该类似地是几个陀螺。
2013-02-20 astro-ph.CO
Universe opacity and CMB
本文提出了一个新的宇宙学模型,其中的宇宙微波背景(CMB)是星系际尘埃的热辐射,而不是大爆炸的残余辐射。该模型表明,一个几乎透明的局域宇宙在红移$z > 2-3$处变得相当不透明。这种不透明性在Ia型超新星的数据中很难检测到,但用类星体的数据证实了这一点。不透明度随着红移的增加而急剧增加,这是因为在前一个纪元中星系际尘埃的固有密度很高。星系际尘埃的温度随着$(1+z)$的增加而增加,正好补偿了红移引起的波长变化,因此尘埃辐射看起来就像是单一温度的黑体辐射。预测的尘埃温度为$T^{D} = 2.776 \, \mathrm{K}$,与CMB温度相差仅1.9%,预测的CMB总强度与EBL强度之比为13.4,与观测值的12.5接近。宇宙微波背景辐射的温度波动是由宇宙中的星系团和空洞产生的电子边界层波动引起的。与温度各向异性相关的CMB的极化异常是由在团簇和空洞周围的大尺度磁场排列的针状导电尘埃颗粒的极化热发射引起的。$z > 4$光度密度的强烈下降被解释为宇宙高度不透明的结果,而不是在高红移时全球恒星质量密度下降的结果。
2018-04-18 astro-ph.CO
Modelling the dusty universe II: The clustering of submillimetre-selected galaxies
我们结合GALFORM半解析模型的星系形成,预测恒星形成和合并的历史的星系,GRASIL分光光度代码,计算的光谱能量分布(SED)的星系自相一致,包括再处理辐射的灰尘,和人工神经网络(ANN),调查的聚类特性的星系选择他们的发射在亚毫米波长(SMGs)。我们使用千禧年模拟来预测SMG的空间和角分布。在红移z = 2时,我们发现这些星系是强团簇的,对于850μm通量密度大于5 mJy的星系,其共动相关长度r 0 = 5.6 \pm 0.9 Mpc/h,与观测结果一致。我们预测,在更高的红移这些星系的痕迹密度和越来越罕见的宇宙区域。我们提出了预测的依赖光度,亚毫米颜色,晕和总恒星质量的集群。有趣的是,我们预测紧密的相关长度和晕和恒星质量之间的关系,独立的亚毫米光度。
2010-11-10 astro-ph.CO
On Some Properties of the Neutrino in The Early Universe
早期宇宙中中微子的性质已经被研究,并在早期宇宙的质量密度的一个小的不均匀性。在研究中微子的平均自由程和质量束缚时发现了对这个因子的依赖性。用一个自由波包来描述中微子的时间过程,研究了中微子味的振荡,得到了一些有趣的结果。
2009-04-28 astro-ph.CO
SAFIR: testing the coexistence of AGN and star formation activity and the nature of the dusty torus in the local universe
我们提出了塞弗特和恒星形成活动的远红外(SAFIR)项目,一个小(15.1小时)赫歇尔保证时间的建议,执行PACS和SPIRE成像的一个小样本附近的塞弗特星系。该项目的目的是通过多组分光谱能量分布拟合研究核红外辐射的物理性质,并研究活动星系核宿主的恒星形成特性,如冷尘埃所追踪的那样。我们总结了迄今为止取得的成果,并概述了正在进行的工作。
2012-10-28 astro-ph.CO
Exploring the dusty star-formation in the early Universe using intensity mapping
在过去的十年中,人们已经清楚地看到,尘埃笼罩的恒星形成对早期星系演化有着重要的贡献。因此,探测尘埃对于确定高红移宇宙中星系的性质至关重要。这需要在(亚)毫米波长下进行观测。不幸的是,一方面单碟观测的灵敏度和背景混淆,另一方面干涉仪的测绘效率,对观测者提出了独特的挑战。克服这些困难的一个有希望的途径是利用混淆限制制度和措施的集体光发射从所有来源,包括未解决的微弱星系的波动强度映射。在这篇文章中,我们讨论了如何通过宇宙红外背景(2D)和[CII]精细结构跃迁(3D)的各向异性,2D和3D强度映射可以测量在高红移的尘埃恒星形成。
2018-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Glimpses into the early Universe
这篇文章简要概述了我们目前对早期宇宙的理解所依据的理论思想。将早期宇宙模型的预测与宇宙学观测,特别是宇宙微波背景波动的观测相对照,将提高我们对原始宇宙物理学的认识。
2009-10-02 astro-ph.CO hep-th
The chemistry of population III supernova ejecta: II - The nucleation of molecular clusters as a diagnostic for dust in the early universe
我们研究形成的分子前体尘埃在第三星族超新星喷出物使用化学动力学方法。我们的工作重点是零金属丰度20 Msun和170 Msun的祖先,我们认为完全宏观混合和未混合喷出物。用一个新的化学反应网络描述了小分子硅、金属氧化物和硫化物、纯金属和碳团簇的成核阶段。我们考虑的临界成核率的压力依赖性的影响,并测试微观混合的He+对碳尘形成的影响。170 Msun的超新星前身的未混合喷出物合成了约5.6 Msun的小星团,而20 Msun的对应物产生了约0.103 Msun。我们的研究结果指出,在喷出物中形成的尘埃量较少。III超新星的系数~ 5相比,由以前的研究得出的值,并不同的尘埃化学成分。这种偏差是由于一些错误的假设,不恰当地使用经典的成核理论来模拟尘埃的形成,以及忽略了超新星喷出物中分子的合成。大质量的Pop. III超新星的未混合喷出物主要形成二氧化硅和/或硅酸盐,以及纯硅颗粒,而它们的低质量对应物则形成以二氧化硅和/或硅酸盐为主的尘埃混合物,纯硅和铁硫化物。无定形碳只能在富碳区缺乏He+的喷出物中凝聚。第一次尘埃富集的原始气体在早期宇宙从Pop. III大质量超新星主要包括纯硅,二氧化硅和硅酸盐。如果碳尘存在于红移z> 6处,则必须考虑其他尘埃源。
2010-02-16 astro-ph.CO astro-ph.SR
Accelerated growth of seed black holes by dust in the early universe
我们探讨了早期宇宙中尘埃对种子黑洞(BH)生长的影响。以前的一维辐射流体动力学(RHD)模拟表明,增加对尘埃的辐射压力进一步抑制吸积率比化学原始气体的情况下。利用Enzo + Moray程序,我们对尘埃星际介质中黑洞的吸积过程进行了三维RHD模拟。我们使用修改后的Grackle冷却库考虑尘埃物理在其非平衡化学。BH经历了一个早期的进化阶段,电离BH辐射在吸积和反馈之间循环时产生了一个振荡的HII区域。随着模拟的进行,稠密的冷气体在电离区域外聚集,在那里中性介质的流入与辐射压力驱动的流出相遇。在后期阶段,高密度的气体流发展并打破电离区域的准球形对称性,迅速提高吸积速率。晚期的特征是强电离流出和高密度气体流入共存。平均吸积率随着金属丰度的增加而增加,在Z $\sim$ 0.01 - 0.1 $\,Z_\odot$处达到峰值,比原始气体高一个数量级。然而,当金属丰度接近太阳丰度时,平均吸积速率会下降,因为辐射压力变得足够强,足以驱逐高密度气体。我们的研究结果表明,一个充满灰尘的金属贫ISM可以加速宇宙早期的BH的增长速度,然而,可以stunt其增长的ISM是进一步丰富的太阳丰度。
2022-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Numerical solutions to Einstein's equations in a shearing-dust Universe: a code comparison
近年来,人们开发了一系列用于宇宙结构形成的广义相对论模拟程序。在这里,我们表明,这些代码的一个样本产生一致的结果超出牛顿政权。我们模拟了引力磁场主导的爱因斯坦方程的解--引力磁场是一种矢量型的引力场,在牛顿引力中不存在,它会产生框架拖曳,即领先阶的后牛顿效应。我们通过在每个独立的代码中执行射线追踪来计算坐标不变对相交零测地线的影响。有了这个可观测的量,我们评估和比较每个代码的能力,计算相对论效应。
2020-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Study of Dust and Ionized gas in Early-type Galaxies
我们提出的结果,光学宽带和窄带Halpha观测的样本附近的40个早型星系。已知大多数样本星系都有各种形式的尘埃,即尘埃带、核尘埃和斑块状/颗粒状尘埃。对12个具有突出尘埃特征的星系进行了详细的尘埃研究。这些星系的消光曲线与银河系的消光曲线平行,这意味着这些星系中的尘埃的性质与银河系相似。总消光与选择性消光之比(Rv)在2.1和3.8之间变化,平均值为2.9 +/- 0.2,相当接近我们银河系的典型值3.1。这些<a>星系中尘埃粒子的平均相对粒度/a_Gal为1.01 +/- 0.2,而使用光学消光估计的尘埃质量在10^2到10^4 M(太阳)之间。在通过窄带滤光片拍摄的29个星系中,有23个星系检测到了H α辐射,其亮度范围为10^38 - 10^41 erg·s^-1。电离气体的质量在10^3-10^5 M(太阳)之间。电离气体的形态和范围与尘埃相似,表明这些星系中可能存在尘埃和电离气体。蓝色光度和归一化的IRAS尘埃质量之间没有任何明显的相关性,这暗示了这些星系中尘埃和气体的合并相关起源。
2014-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for Dust Destruction from the Early-time Colour Change of GRB 120119A
介绍了雨燕伽马射线暴(GRB)120119 A的宽带观测和分析。我们的早期余辉探测开始在主帧(红移z = 1.73)的爆发后15秒内,他们产生的爆发能量和本地环境的约束。对爆发的后期余辉观测显示了中等尘埃柱(A_V ~ 1.1等)的证据,类似于小麦哲伦云视线上看到的尘埃,但在统计上有所不同。深度晚期观测揭示了一个尘埃,快速恒星形成的宿主星系。最值得注意的是,我们的早期观测显示出一个显着的红色到蓝色的变化,在第一个~200秒后的触发水平,迄今为止从未见过的伽玛射线暴余辉。这种颜色的变化,这是一致的最后阶段的即时发射,是一个标志性的预测的光破坏的灰尘在伽玛射线暴余辉。我们测试粉尘破坏特征是否明显不同于其他颜色变化来源,即内在光谱指数β的变化。我们发现,一个随时间变化的幂律谱本身不能充分描述所观察到的颜色变化,并允许灰尘破坏(通过随时间变化的A_V)显着提高了拟合。虽然不能明确排除其他可能性,但这一事件为直接探测伽马射线暴局部环境中的尘埃破坏提供了最好的支持。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Gone with the heat: A fundamental constraint on the imaging of dust and molecular gas in the early Universe
尘埃连续谱和一氧化碳(CO)谱线图像是推断星系盘大小、H $_2$气体速度场、封闭H $_2$和动力学质量等结构特征的有力工具。我们报告的一个基本约束设置的宇宙微波背景(CMB)上观察到的星系的结构和动力学特性,推导出的尘埃连续谱和CO线成像在高红移。随着遥远宇宙中CMB温度的升高,CMB与冷尘埃和H $_2$气体之间的热平衡逐渐消除了它们的亮度分布与CMB之间的所有空间和光谱对比。对于高红移星系,这强烈的偏见可恢复的H $_2$气体和尘埃的质量分布,尺度长度,气体速度场和动力学质量的估计。这种限制是唯一的毫米/亚毫米波长,不像它的全球尘埃连续体和星系的分子线发射的已知效果,它不能简单地解决。然而,我们确定了一个独特的签名的CMB影响的连续亮度分布,即增加,而不是减少这种亮度分布和CMB之间的对比度时,在遥远的星系中的冷尘埃成像的频率超过罗利-牛仔裤限制。对于分子气体示踪剂,相同的效应使得原子碳(Cl)线保持比CO线更大的对比度。
2016-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Missing dust signature in the cosmic microwave background
我检查了一个可能的光谱失真的宇宙微波背景(CMB)由于其吸收星系和星系际尘埃。我表明,即使是微妙的星系际不透明度$1 \times 10^{-7}\, \mathrm{mag}\, h\, \mathrm{Gpc}^{-1}$的CMB波长在本地宇宙中的CMB吸收和CMB强度的下降,因为不透明度急剧增加红移的原因不可忽略。宇宙微波背景辐射即使在由红移$z < 10$定义的宇宙时期也应该是扭曲的。对于这个时期,CMB的最大光谱失真至少为300 GHz处的$20 \times 10^{-22} \,\mathrm{Wm}^{-2}\, \mathrm{Hz}^{-1}\, \mathrm{sr}^{-1}$,远高于COBE/FIRAS、WMAP或普朗克通量测量的灵敏度。如果尘埃质量被认为是红移依赖的,在红移2-4处有明显的尘埃丰度,预测的CMB失真甚至更高。在完全透明的宇宙中,由于星系中的尘埃,宇宙微波背景辐射也会发生畸变,但这种效应比星系际不透明度低一个数量级。宇宙微波背景辐射被尘埃扭曲的现象并没有被观测到,这一事实很有趣,它对不透明度和消光定律的测量以及当前宇宙模型的有效性提出了质疑。
2017-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inflationary Gravitational Waves and the Evolution of the Early Universe
我们研究了早期宇宙中可能发生的各种现象对暴胀引力波谱的影响。这些现象包括相变、非相对论物质的熵产生、暗辐射的产生以及热浴中暗物质/辐射的退耦。这些事件可以在暴胀引力波谱中产生几个特征信号,这可能是对早期宇宙历史和高能物理性质的直接探测。
2013-07-22 astro-ph.CO hep-ph
Observational and theoretical constraints on the formation and early evolution of the first dust grains in galaxies at 5 < z < 10
第一代恒星诞生于大爆炸后数亿年。这些恒星合成了比H和He重的元素,这些元素后来被驱逐到星际介质中,引发了金属的上升。在这种富集的介质中,形成了第一批尘埃颗粒。这一事件在宇宙学上对分子的形成至关重要,因为尘埃通过冷却低金属含量的恒星形成云起着重要作用,这些云可以分裂成较低质量的恒星。收集这些第一个尘埃颗粒的信息是困难的,因为大距离和低尘埃质量的负面联盟。我们结合星系在红移5 < z < 10的观测信息来限制它们的尘埃排放,并从理论上理解尘埃周期的第一个演化阶段。光谱能量分布(SED)与CIGALE和物理参数及其演变进行了建模。从这个SED拟合,我们建立了一个尘埃排放模板,这个人口的星系在再电离的时代。我们的新模型解释了为什么一些早期星系被观测到,而另一些则没有。我们及时跟踪超新星形成的第一个颗粒,后来被其他超新星爆炸摧毁,并在环星系和星系际介质中排出。我们已经找到了宇宙中第一批尘埃颗粒形成的证据。但是,最重要的是,这封信强调了收集更多数据和开发新设施的必要性,以进一步限制星系中再电离时代的尘埃循环。
2020-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Primordial Black Holes: sirens of the early Universe
原始黑洞(PBH)通常是在早期宇宙中形成的轻黑洞。有许多形成机制,包括大密度扰动的坍缩、宇宙弦环和气泡碰撞。形成的PBH的数量受到其蒸发和透镜效应以及动力学效应的严格限制。因此,PBH是早期宇宙物理学的一个强有力的探测器,特别是暴胀模型。它们也是潜在的冷暗物质候选者。
2014-03-05 astro-ph.CO gr-qc
String Cosmology in LRS Bianchi Type-II Dusty Universe with Time Decaying Vacuum Energy Density $Λ$
用大质量弦形成的云模型作为具有时间衰减真空能量密度$Λ$的LRS Bianchi II型源。为了构造弦宇宙学模型,我们使用了勒特列(1983)给出的这种弦的能量-动量张量。求解了两类弦的高非线性场方程:(i)大质量弦和(ii)南部弦。假设模型中的膨胀$θ$与剪切$σ$成比例。该条件导致$A=βB^{m}$,其中$A$和$B$是度量系数,$m$是常数,$β$是积分常数。我们的模型处于加速阶段,这与最近对Ia型超新星的观测相一致。这些模型的物理和几何行为进行了讨论。
2010-11-28 astro-ph.CO gr-qc
Impact of galactic and intergalactic dust on the stellar EBL
目前的理论认为,恒星河外背景光(恒星EBL)的低强度主要是由宇宙的有限年龄造成的,因为有限的年龄限制了星系泵入太空的光子数量,因此天空在夜间是黑暗的。我们反对这一观点,并指出两个主要因素是造成观测到的恒星EBL强度极低的原因:(1)星系的低平均表面亮度,这导致了本地宇宙的低光度密度,(2)由于星系和星系际尘埃的吸收而导致的光消光。尘埃造成星系和宇宙的部分不透明。星系的不透明度降低了来自更遥远的背景星系的光的强度,这些背景星系被前景星系所遮挡。通过星系的光的有效消光AV为0.2 mag.这导致遥远的背景星系对EBL的贡献不显着。此外,遥远星系的光由于星系际尘埃的吸收而变暗。即使是1 × 10 ^(-2)星等/Gpc的微小星系际不透明度也足以对EBL产生重大影响。被吸收的星光加热了银河系和星系际尘埃,并在红外、远红外和微波光谱上进一步再辐射。假设宇宙是静止的无限大,没有星系和星系际尘埃,恒星的EBL应该与恒星表面亮度一样高。然而,如果考虑尘埃,预测的恒星EBL约为290 nWm^(-2)sr^(-1),仅比观测值高5倍。因此,灰尘的存在对EBL的影响比目前假设的要大。在膨胀的宇宙中,EBL的计算值进一步降低,因为当物质集中在比现在更小的体积时,遮蔽效应和星系际吸收在高红移处变得更加明显。
2016-05-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter from Evaporating Primordial Black Holes in the Early Universe
本文研究早期宇宙中占主导的原初黑洞在核合成前蒸发产生暗物质的冻结机制,考虑两种形成机制下的连续质量谱,并给出该场景解释极早期暗物质产生的条件。
2024-06-10 astro-ph.CO hep-ph
Enigmatic Aspects of the Early Universe: Possibility of a 'Pre-Big Bang Phase'!
在这篇论文中,我们提出,在早期致密宇宙中粒子之间的相互引力相互作用可以导致一个“前大爆炸”的场景,粒子质量大于普朗克质量意味着宇宙的加速阶段,然后当质量下降到普朗克质量以下时进入辐射阶段。在各种统一理论中,这种大质量粒子(即普朗克质量的倍数)的状态塔的存在,在早期宇宙中提供了快速的加速,类似于通常的暴胀场景,但在这里,当温度低于普朗克温度时,膨胀率“平滑”地过渡到辐射主导的宇宙。
2010-12-27 astro-ph.CO physics.gen-ph
Connecting QGP-Heavy Ion Physics to the Early Universe
我们讨论了早期宇宙中夸克-胶子等离子体的性质和演化,并与实验室重离子实验进行了比较。我们描述了物质和反物质如何从夸克和胶子的原始汤中出现。我们集中讨论早期宇宙和实验室实验之间的相似性和差异。
2013-06-11 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
Trans-Planckian Censorship Conjecture and Early Universe Cosmology
我回顾了“跨普朗克审查猜想”(TCC)及其对宇宙学的影响,特别是对暴胀宇宙的情况。虽然暴胀情景受到TCC的严格限制,但其他早期宇宙情景并不受限制。
2021-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Early Stages of Dusty Tori: The First Infrared Spectra from a Highly Multiscale Quasar Simulation
该研究通过多尺度模拟揭示了尘埃星暴类星体早期阶段的近红外光谱特征,展示了尘埃环和喷流对红外辐射的影响。
2025-12-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-Gaussianities, early Universe, and GRBs. Tracing the primeval state of the Universe with number counts of Gamma-Ray Bursts
我们研究了太初宇宙中的太初非高斯性对重子结构形成过程的影响。通过将高斯和非高斯情形下的宇宙恒星形成率与高红移再电离源的可探测性相联系,我们得到了不同模型下的预期伽马射线暴率。我们发现,高红移伽马射线暴的计数可以作为非高斯性的宇宙学探针,它们是区分早期非高斯效应的合适候选者。
2012-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Hadronic Matter in the Robertson-Walker Metric and the Early Universe
本文给出了早期宇宙中Robertson-Walker度规下强子物质的Friedman方程。我们考虑强子相,它是在夸克-胶子等离子体强子化之后形成的,这意味着时间从10^{-6}s到1 s。推导出一组方程,并考虑一个近似的解析解的系统的行为进行了研究。
2015-05-20 astro-ph.CO hep-th nucl-th
Limitations of an Effective Field Theory Treatment of Early Universe Cosmology
假设超弦理论是在量子水平上统一自然界所有力的基本理论,我认为有效场论技术在描述早期宇宙宇宙学中的适用性存在关键限制。
2021-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Introduction to Early Universe Cosmology
观测宇宙学正处于它的“黄金时代”,有大量关于宇宙中物质和光分布的最新数据。这些数据可以用来探索早期宇宙的理论。正是小振幅的宇宙学涨落编码了关于极早期宇宙的信息,并将其与当前的数据联系起来。因此,在这些讲座的中心议题是“理论的宇宙学扰动“,该理论描述了产生的不均匀性在非常早期的宇宙和他们的演变,直到目前的时间。我将把这个理论应用于非常早期宇宙的三类模型。第一个是“暴胀宇宙学”,这是目前理解宇宙早期演化的范式。我将回顾暴胀宇宙学的成功,但也将重点放在暴胀宇宙学所面临的一些概念上的挑战,这些挑战促使人们寻找可能的替代方案。我将介绍两种可供选择的方案,“物质反弹”模型和“弦气体宇宙学”,我将讨论如何宇宙学波动,可以解释目前的数据在这些模型中产生。
2011-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fundamental Physics, the Swampland of Effective Field Theory and Early Universe Cosmology
宇宙暴胀并不是唯一符合当前观测数据的早期宇宙情景。我将讨论一个成功的早期宇宙宇宙学的标准,比较几个提出的方案(通货膨胀,弹跳宇宙学,和{ \it紧急}方案),重点是未来的观测数据将如何能够区分它们。我将论证,为了理解早期宇宙,我们需要超越有效场论,而超弦理论的原理将产生一种非奇异的宇宙学。
2019-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmology of the Very Early Universe
在这些讲座中,我专注于早期宇宙模型,可以解释目前观察到的大尺度结构。我首先对暴胀宇宙学进行了概述,暴胀宇宙学是理解我们今天所观察到的宇宙起源的当前范式。我将讨论暴胀宇宙学的一些进展和问题,然后再描述两种可供选择的方案--物质反弹和弦气体宇宙学。所有早期的宇宙模型都通过宇宙学扰动的演化与观测相联系--这个主题将在这些讲座中详细讨论。
2010-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dust Attenuation of Lyman-Werner Feedback: Reassessing Early Super Massive Black Holes Seed Formation
本文通过定制半解析模型引入尘埃屏蔽方案,发现适度尘埃增丰可削弱LW辐射场以保留H₂冷却,拓展了高红移超大质量黑洞重种子的形成范围,改变了不同种子种群的相对重要性。
2025-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM