Наблюдательные проявления активности первых звезд и галактик в ранней Вселенной

• Автор: Васильев, Евгений Олегович
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Первые барионные объекты во Вселенной

1.1. Введение

1.2. Минимальная масса темных гало

1.3. Описание вириализации гало темной материи

1.3.1. Модели вириализации темных гало

1.3.2. Критическая масса

1.3.3. Критерий «бурной» релаксации и вириализации гало

1.4. Барионы в модели спокойной вириализации

1.5. Барионы за фронтами ударных волн

1.6. Тепловые и химические процессы
1.7. Результаты
1.7.1. Модель «спокойной» вириализации
1.7.2. Модель «бурной» вириализации
1.7.3. Выживание маломассивных объектов.
1.8. Обсуждение и выводы
2. Источники ионизации Вселенной и звездообразование
2.1. Введение
2.2. Космические лучи и термохимическая эволюция барионов в темных гало
2.3. Минимальная масса первых объектов

2.4. Эволюция гало
2.5. Выводы

3. Вириализация темных гало: рождение первых звездных скоплений
3.1. Введение
3.2. Модель
3.2.1. Основные уравнения
3.2.2. Начальные условия
3.2.3. Критерий фрагментации
3.3. Отделение гало от общего расширения
3.4. Столкновения субгало
3.5. Образование маломассивных объектов
3.6. Выводы
4. Наблюдение протошаровых скоплений и первые вспышки сверхновых звезд
4.1. Введение
4.2. Свойства ШС: ограничения из наблюдений
4.3. Модель облака протошарового скопления
4.4. Светимость в линиях Нг и НО
4.5. Сверхновая в облаке протошарового скопления
4.6. Излучение в рекомбинационных линиях
4.7. Угловые размеры и число объектов
4.8. Выводы

5. Заключение

6. Приложение
6.1. Статистика темных гало
6.1.1. Число сверхновых
6.1.2. Число объектов в радиационной фазе
6.2. Излучение в линиях молекул Н2 и НБ
6.2.1. Н2
6.2.2. НБ
6.3. Скорости химических реакций.
Литература

зом, в качестве основной модели в рамках «бурной » релаксации рассмотрим лобовое столкновение двух потоков (двух субгало) с массами М = М2 = М/2 со скоростями в системе центра масс, равными вири-альным скоростям (6).
Существенным здесь является то обстоятельство, что темная материя, будучи бесстолкновителыгай, покидает область сжатых ударной волной барионов. Возникающие при этом встречные потоки темной материи подвержены пучковой неустойчивости, которая может обеспечить быструю релаксацию системы к вириальному состоянию и, кроме того, способствовать фрагментации сжатого слоя барионов.
Были исследованы также ударные волны, связанные с лобовыми столкновениями субгало меньших масс яг* < М/2. Однако в силу того, что характерные скорости таких субгало имеют то же значение (6), а длительность столкновения ОС ГПг1/3 для таких субгало меньше, меньшим оказывается и количество молекул Н2 в конечном состоянии, а следовательно и эффективность охлаждения газа.
1.4. Барионы в модели спокойной вириализации
Систему динамических уравнений для описания динамики барионов в поле гало темной материи в рамках «спокойной» (сферически-симметричной) вириализации получим из интегральной формы уравне-