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【2h】

The cooling of shock-compressed primordial gas

机译:冲击压缩原始气体的冷却

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摘要

We find that at redshifts z > 10, HD line cooling allows strongly-shocked primordial gas to cool to the temperature of the cosmic microwave background (CMB). This temperature is the minimum value attainable via radiative cooling. Provided that the abundance of HD, normalized to the total number density, exceeds a critical level of ~ 10^{-8}, the CMB temperature floor is reached in a time which is short compared to the Hubble time. We estimate the characteristic masses of stars formed out of shocked primordial gas in the wake of the first supernovae, and resulting from the mergers of dark matter haloes during hierarchical structure formation to be ~ 10 M_{solar}. In addition, we show that cooling by HD enables the primordial gas in relic H II regions to cool to temperatures considerably lower than those reached via H_2 cooling alone. We confirm that HD cooling is unimportant in cases where the primordial gas does not go through an ionized phase, as in the formation process of the very first stars in z ~ 20 minihaloes of mass ~ 10^{6} M_{solar}.
机译:我们发现,在红移z> 10时,高清管线冷却使强烈冲击的原始气体冷却到宇宙微波背景(CMB)的温度。该温度是通过辐射冷却可达到的最小值。假设HD的丰度(标准化为总数密度)超过〜10 ^ {-8}的临界水平,则在比Hubble时间短的时间内达到CMB温度下限。我们估计,在第一个超新星之后,由冲击的原始气体形成的恒星特征质量约为10 M_ {solar},这是暗物质光环在分级结构形成过程中的合并。此外,我们表明,通过HD冷却可以使文物H II区中的原始气体冷却到比仅通过H_2冷却达到的温度低得多的温度。我们确认,在原始气体不经过电离相的情况下,HD冷却并不重要,例如在z〜20个质量为10 ^ {6} M_ {solar}的微晕中最初的恒星形成过程中。

著录项

  • 作者

    Johnson, J L; Bromm, V;

  • 作者单位
  • 年度 2005
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类

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