28 pages, 4 figures, for Journal of Cosmology proceedings of the Lorentz Center Workshop on New Directions in Modern Cosmology, Leiden NL Sept. 27-Oct. 1, 2010
最近探索太阳系性质的航天器观测影响了恒星、行星和彗星形成的标准范式。我们强调的是,由深度撞击任务产生的意外的微观尘埃云,以及STARDUST样品中熔融结核的存在。而恒星形成理论并不能解释标准气体碎裂情景中双星和多星系统的普遍存在。目前没有任何行星形成的理论可以解释地球的铁核,在海洋的水。这些困难在行星质量物体最初形成的情况下是避免的,今天是重子暗物质。它们已经在类星体微透镜和异常类星体射电增亮爆发中被探测到。原始行星通常聚集在一起形成恒星,在最年轻的恒星周围的星前吸积盘中可以看到残余物质。这些原始的行星质量体是由氢氦组成的,在大爆炸后38万年等离子体中和时聚集成一万亿的致密团块。大多数已经被冻结和不可见,但现在正以多种方式表现出来,因为敏感的现代太空望远镜开始运作。它们的关键探测特征是它们的热发射光谱,定位在13.8开氏度的氢三相点,重子暗物质(Staplefeldt et al. 1999)。
英文摘要:
Recent spacecraft observations exploring solar system properties impact standard paradigms of the formation of stars, planets and comets. We stress the unexpected cloud of microscopic dust resulting from the DEEP IMPACT mission, and the existence of molten nodules in STARDUST samples. And the theory of star formation does not explain the common occurrence of binary and multiple star systems in the standard gas fragmentation scenario. No current theory of planet formation can explain the iron core of the earth, under oceans of water.
These difficulties are avoided in a scenario where the planet mass objects form primordially and are today the baryonic dark matter. They have been detected in quasar microlensing and anomalous quasar radio brightening bursts. The primordial planets often concentrate together to form a star, with residual matter seen in pre-stellar accretion discs around the youngest stars.
These primordial planet mass bodies were formed of hydrogen-helium, aggregated in dense clumps of a trillion at the time of plasma neutralization 380,000 years after the big bang. Most have been frozen and invisible, but are now manifesting themselves in numerous ways as sensitive modern space telescopes become operational. Their key detection signature is their thermal emission spectrum, pegged at the 13.8 degrees Kelvin triple point of hydrogen, the baryonic dark matter (Staplefeldt et al. 1999).
The Mass Function of Primordial Rogue Planet MACHOs in quasar nanolensing
最近Sumi等人(2010,2011)在宇宙学上显著数量的自由漫游行星质量MACHO的检测回顾了它们在类星体微透镜化研究中的原始检测(Schild 1996,Colley and Schild 2003)。我们考虑了这样的人口的微透镜签名,并发现纳米透镜(微透镜)将很好地表征由Refsdal和Stabel(1991)先前发表的统计微透镜理论。所观察到的第一透镜微透镜振幅与理论预测的比较给出了密切的一致性和用于确定描述人口的质量函数的斜率的方法。我们对幂律指数的临时估计是$2.98^{+1.0}_{-0.5}.$,其中Salpeter斜率为2.35。
Population III Star Formation in Magnetized Primordial Clouds
利用三维理想MHD模拟研究了原始坍缩云的演化和原第III星族星的形成。我们计算了磁化原始云的演化,从星前阶段,直到原人口III恒星形成后的时代,空间分辨秒差距尺度的云和次AU尺度的原恒星。原星族III星的形成过程是由母云的转动能与磁能之比来表征的。当转动能大于磁能时,在原星族III恒星形成和双星或多星系统出现之前,坍缩的原始云发生碎裂。相反,当磁能大于转动能时,大于100 km s^-1的强喷流由围绕原星族III星的星周盘驱动,而没有碎裂。因此,即使在早期宇宙中,磁场在恒星形成过程中也起着重要作用。
The effect of Primordial Black Holes and streaming motions on structure formation
原始黑洞可能是宇宙中暗物质的重要组成部分。如果它们存在,它们会在物质功率谱中增加一个泊松分量。额外的能量将加速暗物质晕的出现,为第一批恒星和星系的形成埋下种子。Kashlinsky(2021)提出,额外的速度涨落会加速重子落入暗物质势阱。我们分析了原初黑洞对重子从复合到再电离的坍缩的影响,发现修正是Tseliakhovich \& Hirata(2010)首次发现的功率抑制的百分之几。然而,除了额外的功率,这种校正的动力学效应加速了质量范围为$10^4-10^{5-6}$ M $_\odot$的晕的形成,同时略微减少了质量范围为$10^6-10^8$ M $_\odot$的晕的形成,这证实了早期的分析估计和最近的数值模拟结果。
Primordial Black Holes Formation Beyond the Standard Cosmic QCD Transition
Institute of Nuclear and Particle Physics, Technical University Dresden(德累斯顿工业大学核与粒子物理研究所);Institute of Theoretical Physics, University of Wroclaw(弗罗茨瓦夫大学理论物理研究所);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR)(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)(高级系统理解中心)
A Unified Origin of Primordial Black Hole Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves
Leibniz University Hannover(汉诺威莱布尼茨大学);Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Albert-Einstein-Institut(马克斯·普朗克引力物理学研究所,阿尔伯特·爱因斯坦研究所);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Center for High Energy Physics, Peking University(北京大学高能物理中心);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo(东京大学宇宙物质与宇宙学 Kavli 前沿研究所(WPI));School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Department of Physics, Kyoto University(京都大学物理系)