The effects of population III radiation backgrounds on the cosmological 21-cm signal
The effects of population III radiation backgrounds on the cosmological 21-cm signal
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III族辐射背景对宇宙学21厘米信号的影响
DOI：
10.1093/mnras/staa280
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Furlanetto, Steven R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mebane, Richard H;Mirocha, Jordan;Furlanetto, Steven R
我们调查的影响人口III（流行III）的恒星和他们的残余物上的宇宙学21厘米全球信号。通过结合一个半解析模型的Pop III星星形成的全球21厘米的模拟代码，我们调查如何X射线和无线电发射吸积Pop III黑洞可能会影响的时间和深度的21厘米的吸收功能，遵循最初发病的星星形成在宇宙黎明。我们将我们的结果与EDGES实验的结果进行了比较，该实验首次发现了宇宙21厘米信号。总的来说，我们发现我们的基准Pop III模型，其峰值星星形成率密度为10 - 4 M光年-1 Mpc-3，介于z 10 - 15之间，能够很好地匹配EDGES信号的时间，与忽略Pop III恒星的模型形成对比。为了在不求助于奇异物理的情况下匹配EDGES信号的意外大深度，我们改变了吸积黑洞（形成为Pop III残留物）的发射参数，包括X射线和无线电发射的内在强度以及中性气体的局部柱密度。我们发现，具有较强的无线电发射和相对较弱的X射线发射的模型可以自洽地匹配EDGES信号，尽管这种解决方案需要微调。只有当Pop III IMF的峰值很窄时，我们才能产生具有类似于EDGES信号的尖锐特征的信号。
We investigate the effects of Population III (Pop III) stars and their remnants on the cosmological 21-cm global signal. By combining a semi-analytic model of Pop III star formation with a global 21-cm simulation code, we investigate how X-ray and radio emission from accreting Pop III black holes may affect both the timing and depth of the 21-cm absorption feature that follows the initial onset of star formation during the Cosmic Dawn. We compare our results to the findings of the EDGES experiment, which has reported the first detection of a cosmic 21-cm signal. In general, we find that our fiducial Pop III models, which have peak star formation rate densities of ∼10−4M⊙yr−1Mpc−3betweenz∼ 10 andz∼ 15, are able to match the timing of the EDGES signal quite well, in contrast to models that ignore Pop III stars. To match the unexpectedly large depth of the EDGES signal without recourse to exotic physics, we vary the parameters of emission from accreting black holes (formed as Pop III remnants) including the intrinsic strength of X-ray and radio emission as well as the local column density of neutral gas. We find that models with strong radio emission and relatively weak X-ray emission can self-consistently match the EDGES signal, though this solution requires fine-tuning. We are only able to produce signals with sharp features similar to the EDGES signal if the Pop III IMF is peaked narrowly around.
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DOI：
10.1140/epjc/s10052-019-6542-9
发表时间：
2018-04
期刊：
The European Physical Journal C
影响因子：
--
作者：
Lian-Bao Jia
通讯作者：
Lian-Bao Jia
影响因子：
4.4
作者：
Chianese, M.;Di Bari, P.;Samanta, R.
通讯作者：
Samanta, R.
紫外背景下 H2 冷却的抑制
DOI：
--
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Wise;Tom Abel
通讯作者：
Tom Abel
使用贝叶斯模型选择测试 EDGES 低频带数据中的校准系统
影响因子：
4.8
作者：
P. Sims;J. Pober
通讯作者：
J. Pober
POP系统的一些改进
DOI：
--
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
作者：
Atsuko KAWAGUCHI;Yuki WATANABE;Miwako MURAYAMA;Nobu Goto and Toru Ishii;永澤 済;永澤 済;Nobu Goto;永澤 済;永澤 済;Nobu Goto;Nobu Goto;永澤 済;永澤 済;Nobu Goto and Andreas Blummel;山田里奈;永澤 済;山田里奈;Nobu Goto and Toru Ishii;永澤 済;坂本暁彦・髙木幸子;Nobu Goto;長田 俊樹（編）;Akihiko Sakamoto;Nobu Goto;永澤 済;Nobu Goto and Toru Ishii;Akihiko Sakamoto and Kevin M. McManus;坂本暁彦;Nobu Goto;坂本暁彦・髙木幸子;Nobu Goto
通讯作者：
Nobu Goto