to be submitted to ApJ FEEDBACK FROM GALAXY FORMATION: PRODUCTION AND PHOTODISSOCIATION OF PRIMORDIAL H2 MASSIMO RICOTTI, NICKOLAY Y. GNEDIN AND J. MICHAEL SHULL1 Center for Astrophysics and Space Astronomy Department of Astrophysical and Planetary Sciences2001 University of Colorado, Campus Box 389, Boulder CO 80309 E–mail: ricotti, gnedin, mshull@casa.colorado.edu 1 also at JILA, University of Colorado and National Institute of Standards and TechnologySep 14 ABSTRACT We use 1D radiative transfer simulations to study the evolution of H2 gas-phase (H− catalyzed) formation and photo-dissociation regions in the primordial universe. We find a new positive feedback mechanism capable of producing shells of H2 in the intergalactic medium, which are optically thick in some Lyman-Werner bands. While these shells exist, this feedback effect is important in reducing the H2 dissociating background flux and the size of photo-dissociation spheres around each luminous object. The maximum background opacity of the IGM in the H2 Lyman-Werner bands is τH2 ≈1−2 for a relic molecular fraction xH2 = 2 × 10−6, about 6 times greater than found by Haiman et al. (2000). Therefore, the relic molecular hydrogen can decrease the photo-dissociation rate by about an order of magnitude. The problem is relevant to the formation of small pri- mordial galaxies with masses MDM ≲108 M⊙, that rely on molecular hydrogen cooling to collapse. Alternatively, the universe may have remained dark for several hundredarXiv:astro-ph/0012335v2 million years after the birth of the first stars, until galaxies with virial temperature Tvir ≳104 K formed. Subject headings: Galaxies: formation – Cosmology: theory 1. Introduction Many recent observations point to a flat geometry and a significant cold dark matter (CDM) content. Recent measurements of the Cosmic Microwave Background (CMB) anisotropies (de Bernardis et al. 2000; Lange et al. 2001; Tegmark et al. 2000), large-scale structure (Hamilton & Tegmark 2000), Lyα power spectrum…

한글 요약 (Korean Summary)

주요 기술 용어 (한글 설명)

발췌문 한글 번역 (Korean Translation of Excerpt)

Galaxy Formation에서 APJ 피드백에 제출하기 위해 : Primordial H2 Massimo Ricotti, Nickolay Y. Gnedin 및 J. Michael Shull1 천체 물리학 및 우주 천문학 및 행성 과학과의 생산 및 포토 디스 소포 콜로라도 대학, 캠퍼스 박스 389, Boulder Co 80309 E- Mail : Ricotti, Gendin, ricotti, ricotti, 캠퍼스 상자 389 mshull@casa.colorado.edu 1 콜로라도 대학교 Jila 및 National Institute of Standards and Technologysp 14 초록 우리는 1D 복사 전송 시뮬레이션을 사용하여 원시 우주에서 H2 가스상 (H- 촉매) 형성 및 광화 소포 영역의 진화를 연구합니다. 우리는 일부 Lyman-Werner 밴드에서 광학적으로 두껍고 은하계 매체에서 H2의 쉘을 생성 할 수있는 새로운 긍정적 인 피드백 메커니즘을 찾습니다. 이러한 껍질이 존재하는 동안,이 피드백 효과는 H2 분리 배경 플럭스와 각 빛나는 물체 주위의 사진-해제 구체의 크기를 줄이는 데 중요합니다. H2 Lyman-Werner 대역에서 IgM의 최대 배경 불투명도는 유물 분자 분획 XH2 = 2 × 10-6의 경우 τh2 ≈1-2이며, Haiman et al. (2000). 따라서, 유적 분자 수소는 광학적 소포 속도를 약 1 배 줄일 수 있습니다. 문제는 분자 수소 냉각에 의존하여 붕괴에 의존하는 질량 MDM ≲108 m⊙을 갖는 작은 개체 은하의 형성과 관련이있다. 대안 적으로, 우주는 수백 마르 크리브에 대해 어두워 졌을 수있다 : 첫 번째 별이 태어난 후, 바이러스 온도 TVIR이있는 은하가 형성 될 때까지 첫 번째 별이 태어난 후 천체/0012335v2 백만 년 동안. 주제 제목 : 은하 : 형성 – 우주론 : 이론 1. 소개 최근의 많은 관찰은 플랫 기하학과 유의 한 차가운 암흑 물질 (CDM) 내용을 가리 킵니다. 우주 전자 레인지 배경 (CMB) 이방성 (De Bernardis et al. 2000; Lange et al. 2001; Tegmark et al. 2000), 대규모 구조 (Hamilton & Tegmark 2000), Lyα 전력 스펙트럼의 최근 측정.