Modeling the Abundance and Distribution of the First Stars and Galaxies

模拟最初恒星和星系的丰度和分布

基本信息

  • 批准号:
    2009309
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 22.74万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-08-15 至 2024-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The formation of the first stars in the universe influence the growth of galaxies and galaxy clusters throughout the age of the universe. It is very difficult to make computer models of the birth of the first stars and growth of galaxies because the models must cover sizes as small as stars and as large as galaxy clusters. This project will use an approach which blends two modeling techniques to better cover the range of sizes. It will then provide predictions about the early universe that can be tested with modern telescopes. It will also develop planetarium shows using these models. These shows will be used at public planetariums and in outreach activities.This project will develop a hybrid approach to modeling the birth of the first Pop III stars in the universe. Starting with a semi-analytic approach at small scales and using AI to develop a rapid emulation of star formation to incorporate in large scale hydrodynamic cosmological simulations. The simulations will be used to make predictions for upcoming observations with a focus on the redshifted 21-cm line of neutral hydrogen and growing black hole remnants from the first stars. The project will also restart "Girls in Science", an annual event where local junior high school girls interested in science participate in science activities and attend a panel discussion with successful women scientists.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
宇宙中第一批恒星的形成影响了整个宇宙时代星系和星系团的增长。制作第一批恒星的诞生和星系增长的计算机模型是非常困难的,因为模型必须涵盖小到恒星和大到星系团的大小。这个项目将使用一种融合了两种建模技术的方法,以更好地涵盖各种尺寸范围。然后,它将提供可以用现代望远镜测试的早期宇宙的预测。它还将利用这些模型开发天文展览。这些展示将用于公共天文馆和外展活动。该项目将开发一种混合方法来模拟宇宙中第一批Pop III恒星的诞生。从小尺度的半解析方法开始,使用人工智能开发一个快速的恒星形成模拟,以纳入大规模流体动力学宇宙学模拟。这些模拟将被用来预测即将到来的观测,重点是红移的21厘米的中性氢线和第一批恒星不断增长的黑洞残留物。该项目还将重启一年一度的“科学女孩”活动,这是一个一年一度的活动,当地对科学感兴趣的初中女孩参加科学活动,并与成功的女科学家参加小组讨论。该奖项反映了NSF的法定使命,通过使用基金会的智力优势和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Reionization in the Light of Dark Stars
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/ac7fea
  • 发表时间:
    2021-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    P. Gondolo;Pearl Sandick;Barmak Shams Es Haghi;E. Visbal
  • 通讯作者:
    P. Gondolo;Pearl Sandick;Barmak Shams Es Haghi;E. Visbal
If Dark Matter is Fuzzy, the First Stars Form in Massive Pancakes
如果暗物质是模糊的,那么第一批恒星就会形成巨大的煎饼
  • DOI:
    10.3847/2041-8213/aca47c
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kulkarni, Mihir;Visbal, Eli;Bryan, Greg L.;Li, Xinyu
  • 通讯作者:
    Li, Xinyu
Gravitational Wave Backgrounds from Coalescing Black Hole Binaries at Cosmic Dawn: An Upper Bound
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/ac106d
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    K. Inayoshi;K. Kashiyama;E. Visbal;Z. Haiman
  • 通讯作者:
    K. Inayoshi;K. Kashiyama;E. Visbal;Z. Haiman
Conditions for detecting lensed Population III galaxies in blind surveys with the James Webb Space Telescope , the Roman Space Telescope , and Euclid
用詹姆斯·韦伯太空望远镜、罗马太空望远镜和欧几里得进行盲探探测第三族透镜星系的条件
  • DOI:
    10.1093/mnras/stac488
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.8
  • 作者:
    Vikaeus, Anton;Zackrisson, Erik;Schaerer, Daniel;Visbal, Eli;Fransson, Emma;Malhotra, Sangeeta;Rhoads, James;Sahlén, Martin
  • 通讯作者:
    Sahlén, Martin
The Critical Dark Matter Halo Mass for Population III Star Formation: Dependence on Lyman–Werner Radiation, Baryon-dark Matter Streaming Velocity, and Redshift
III族恒星形成的关键暗物质晕质量:对莱曼维尔纳辐射、重子暗物质流速度和红移的依赖
  • DOI:
    10.3847/1538-4357/ac08a3
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kulkarni, Mihir;Visbal, Eli;Bryan, Greg L.
  • 通讯作者:
    Bryan, Greg L.
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Quantifying Lyman-$alpha$ emissions from reionization fronts
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Bayu Wilson;Anson D’Aloisio;George D. Becker;C. Cain;Eli Visbal
  • 通讯作者:
    Eli Visbal

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    2022
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    $ 22.74万
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  • 资助金额:
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

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