The universe was reionized twice

Astrophysical Journal

Volumn 591, Issue 1 I, 2003, Pages 12-37

  Cen, Renyue ^a  

^a PRINCETON UNIVERSITY OBSERVATORY   (United States)

Author keywords

Cosmic microwave background; Cosmology: theory; Intergalactic medium; Supernovae: general

Indexed keywords

EID: 0041663272     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1086/375217     Document Type: Article

References (235)

1. Abel, T., Anninos, P., Norman, M. L., & Zhang, Y. 1998, ApJ, 508, 518
2. Abel,T., Anninos, P., Zhang, Y., & Norman, M. L. 1997, New A, 2, 181
3. Abel, T., Bryan, G. L., & Norman, M. L. 2000, ApJ, 540, 39
4. _. 2002, Science, 295, 93
5. Abel, T., Norman, M. L., & Madau, P. 1999, ApJ, 523, 66
6. Ajiki, M., et al. 2002, ApJ, 576, L25
7. Bagla, J. S., Nath, B., & Padmanabhan, T. 1997, MNRAS, 289, 671
8. Bahcall, N. A., & Cen, R. 1993, ApJ, 407, L49
9. Bahcall, N. A., Fan, X., & Cen, R. 1997, ApJ, 485, L53
10. Bahcall, N. A., et al. 2003, ApJ, 585, 182
11. Barkana, R. 2002, NewA, 7, 85
12. _. 2001, Phys. Rep., 349, 125
13. Barnes, J., & Efstathiou, G. 1987, ApJ, 319, 575
14. Becker, R. H., et al. 2001, AJ, 122, 2850
15. Beers, T. C. 2000, in Proc. of the MPA/ESO Workshop: The First Stars. ed. A. Weiss, T. G. Abel, & V. Hill (Berlin: Springer), 3
16. Bertschinger, E. 1986, ApJ, 304, 154
17. Bessell, M. S., & Norris, J. 1984, ApJ, 285, 622
18. _. 1987, J. Astrophys. Astron., 8, 99
19. Blandford, R. D., Kochanek, C. S., Kovner, I., & Narayan, R. 1989, Science, 245, 824
20. Bond, H. E. 1970, ApJS, 22, 117
21. _. 1981, ApJ, 248, 606
22. Bond, J. R., Arnett, W. D., & Carr, B. J. 1984, ApJ, 280, 825
23. Bond, J. R., & Wadsley, J. W. 1997, in Proc. of the 13th IAP Astrophysics Colloq.: Structure and Evolution of the Intergalactic Medium from QSO Absorption Line Systems, ed. P. Petitjean & S. Chariot (Paris: Editions Frontières), 143
24. Bookbinder, J., Cowie, L. L., Krolik, J. H., Ostriker, J. P., & Rees, M. 1980, ApJ, 237, 647
25. Boyle, B. J., & Terlevich, R. J. 1998, MNRAS, 293, L49
26. Bromm, V., Coppi, P. S., & Larson, R. B. 1999, ApJ, 527, L5
27. _. 2002, ApJ, 564, 23
28. Bromm, V., Kudritzki, R. P., & Loeb, A. 2001, ApJ, 552, 464
29. Bruzual A. G. 2003, in Galaxies at High Redshift, Proc. of the XI Canary Islands School of Astrophysics, ed. I. Pérez-Fournon (Cambridge: Cambridge Univ. Press)
30. Bullock, J. S., Dekel, A., Kolatt, T. S., Kravtsov, A. V., Klyping, A. A., Porciani, C., & Primack, J. R. 2001, ApJ, 555, 240
31. Burke, J. R., & Silk, J. 1974, ApJ, 190, 1
32. Carilli, C. L., Gnedin, N. Y., & Owen, F. 2002, ApJ, 577, 22
33. Carlberg, R. G. 1981, MNRAS, 197, 1021
34. Carr, B. 1987, Nature, 326, 829
35. Carr, B. J. 1977, A&A, 60, 13
36. Carr, B. J., Bond, J. R., & Arnett, W. D. 1984, ApJ, 277, 445
37. Cavalière, A., & Vittorini, V. 1998, in ASP Conf. Ser. 146, The Young Universe: Galaxy Formation and Evolution and Intermediate and High Redshift, ed. S. D'Odorico, A. Fontana, & E. Giallongo (San Francisco: ASP), 26
38. Cayrel, R. 1996, A&A Rev., 7, 217
39. Cen, R. 1992, ApJS, 78, 341
40. _. 2002, ApJS. 141, 211
41. Cen, R., Gott, J. R., III, Ostriker, J. P., & Turner, E. L. 1994a, ApJ, 423, l
42. Cen, R., & Haiman, Z. 2000, ApJ, 542, L75
43. Cen, R., & McDonald, P. 2002, ApJ, 570, 457
44. Cen, R., Miralda-Escudé, J., Ostriker, J. P., & Rauch, M. 1994b, ApJ, 437, L9
45. Chevalier, R. A. 1974, ApJ, 188, 501
46. _. 1982, ApJ, 258, 790
47. Chevalier, R. A., & Imamura, J. N. 1982, ApJ, 261, 543
48. Cioffi, D. F., McKee, C. F., & Bertschiner, E. 1988, ApJ, 334, 252
49. Cole, S., & Lacey, C. 1996, MNRAS, 281, 716
50. Couchman, H. M. P. 1985, MNRAS, 214, 137
51. Couchman, H. M. P., & Rees, M. J. 1986, MNRAS, 221, 53
52. Cox, D. P. 1972, ApJ, 178, 159
53. Croft, R. A. C., Weinberg, D. H., Bolte, M., Buries, S., Hernquist, L., Katz, N., Kirkman, D., & Tytler, D. 2002, ApJ, 580, 634
54. Davis, M., & Wilkinson, D. T. 1974, ApJ 192, 251
55. Deharveng, J.-M., Buat, V., Le Brun, B., Milliard, B., Kynth, D., Shull, J. M., & Gry, C. 2001, A&A, 375, 805
56. Del Popolo, A. 2001, MNRAS, 325, 1190
57. Depagne, E., et al. 2002, A&A, 390, 187
58. Dove, J. B., & Shull, J. M. 1994, ApJ, 430, 222
59. Dove, J. B., Shull, J. M., & Ferrara, A. 2000, ApJ, 531, 846
60. Draine, B. T., & McKee, C. F. 1993, ARA&A, 31, 373
61. Draine, B. T., & Salpeter, E. E. 1979, ApJ, 231, 438
62. El Eid, M. F., Fricke, K. J., & Ober, W. W. 1983, A&A, 119, 54
63. Elvis, M., etal. 1994, ApJS, 95, 1
64. Falle, S. A. E. G. 1975, MNRAS, 172, 55
65. _. 1981, MNRAS, 195, 1011
66. Fan, X., Narayanan, V. K., Strauss, M. A., White, R. L., Becker, R. H., Pentericci, L., & Rix, H.-W. 2002, AJ, 123, 1247
67. Ferrara, A. 1998, ApJ, 499, L17
68. Field, G. B., Somerville, W. B., & Dressler, K. 1966, ARA&A, 4, 207
69. Franceschini, A., De Zotti, G., Toffolatti, L., Mazzei, P., & Denese, L. 1991, A&AS, 89, 285
70. Fukugita, M., & Kawasaki, M. 1994, MNRAS, 269, 563
71. Fukugita, M., & Turner, E. L. 1991, MNRAS, 253, 99
72. Fuleerller, T. M., & Couchman, H. M. P. 2000, ApJ, 544, 6
73. Furlanetto, S. R., & Loeb, A. 2002, ApJ, 579, 1
74. Glatzel, W., Fricke, K. J., & El Eid, M. F. 1985, A&A, 149, 413
75. Glover, S. C. O., & Brand, P. W. J. L. 2003, MNRAS, 340, 210 (GB)
76. Gnedin, N. Y. 2000a, ApJ, 535, 530
77. _. 2000b, ApJ, 542, 535
78. Gnedin, N. Y., & Abel, T. 2001, NewA, 6, 437
79. Gnedin, N. Y., & Ostriker, J. P. 1997, ApJ, 486, 581
80. Gunn, J. E., & Gott, J. R., III 1972, ApJ, 176, 1
81. Haiman, Z. 2002, ApJ, 576, L1
82. Haiman, Z., Abel, T., & Rees, M. J. 2000, ApJ, 534, 11 (HAR)
83. Haiman, Z., & Loeb, A. 1997, ApJ, 483, 21
84. Haiman, Z., Rees, M. J., & Loeb, A. 1996, ApJ, 467, 522
85. Hartquist, T. W., & Cameron, A. G. W. 1977, Ap&SS, 48, 145
86. Heckman, T. M., Sembach, K. R., Meurer, G. R., Leitherer, C., Calzetti, D., & Martin, C. L. 2001, ApJ, 558, 56
87. Heger, A., & Woosley, S. E. 2002, ApJ, 567, 532
88. Helfand, D. J., & Moran, E. C. 2001, ApJ, 554, 27
89. Hernquist, L., Katz, N., Weinberg, D. H., & Miralda-Escudé, J. 1996, ApJ, 457, L51
90. Hewitt, A., & Burbidge, G. 1989, ApJS, 69, 1
91. Hill, V., et al. 2002, A&A, 387, 560
92. Hills, J. G. 1982, ApJ, 258, L67
93. Hinshaw, G., & Krauss, L. M. 1987, ApJ, 320, 468
94. Hirasawa, T. 1969, Prog, Theor. Phys., 42, 523
95. Hogan, C., & Layzer, D. 1977, ApJ, 212, 360
96. Hogan, C., & Rees, M. J. 1979, MNRAS, 188, 791
97. Hu, E. M., Cowie, L. L., McMahon, R. G., Capak, P., Iwamuro, F., Kneib, J.-P., Maihara, T., & Motohara, K. 2002, ApJ, 568, L75
98. Hu, W., & Dodelson, S. 2002, ARA&A, 40, 171
99. Hughes, S. A. 2002, MNRAS, 331, 805
100. Hurwitz, M., Jelinsky, P., & Dixon, W. V. D. 1997, ApJ, 481, L31
101. Hutchins, J. B. 1976, ApJ, 205, 103
102. Iliev, I. T., Shapiro, P. R., Ferrara, A., & Martel, H. 2002, ApJ, 572, L123
103. Kaiser, N. 1991, ApJ, 383, 104
104. Kamionkowski, M., Kosowsky, A., & Stebbins, A. 1997, Phys. Rev. D, 55, 7368
105. Kaplinghat, M., Chu, M., Haiman, Z., Holder, G. P., Knox, L., & Skordis, C. 2003, ApJ, 583, 24
106. Kessel-Deynet, O., & Burkert, A. 2000, MNRAS, 315, 713
107. Kochanek, C. S. 1995, ApJ, 453, 545
108. Kodaira, K., Taniguchi, Y., Kashikawa, N., Kaifu, N., Ando, H., & Karoji, H. 2003, PASJ, in press
109. Kulsrud, R., Cen, R., Ostriker, J. P., & Ryu, D. 1997, ApJ, 480, 481
110. Kumar, A., Padmanabhan, T., & Subramanian, K. 1995, MNRAS, 272, 544
111. Lahav, O. 1986, MNRAS, 220, 259
112. _. 1995, MNRAS, 272, 213
113. _. 2000, in Star Formation from Small to Large Scale, ed. F. Favata, A. A. Kaas, & A. Wilson (ESA SP 445; Noordwijk: ESA), 13
114. Layzer, D., & Hively, R. 1973, ApJ, 179, 361
115. Lepp, S., & Shull, J. M. 1984, ApJ, 280, 465
116. Litz, A., Hui, L., Zaldarriaga, M., & Scoccimarro, R. 2002, ApJ, 579, 491
117. Luck, R. E., & Bond, H. E. 1985, ApJ, 292, 559
118. Mac Low, M.-M., & Ferrara, A. 1999, ApJ, 513, 142
119. Machacek, M. E., Bryan, B. L., & Abel, T. 2001, ApJ, 548, 509
120. Mackey, J., Bromm, V., & Hernquist, L. 2003, ApJ, 586, 1
121. Madau, P. 2002, preprint (astro-ph/0210268)
122. Madau, P., Haardt, F., & Rees, M. J. 1999, ApJ, 514, 648
123. Madau, P., Meiksin, A., & Rees, M. J. 1997, ApJ, 475, 429
124. Madau, P., & Rees, M. J. 2000, ApJ, 542, L69
125. _. 2001, ApJ, 551, L27
126. Magorrian, J., et al. 1998, AJ, 115, 2285
127. Mao, S. 1991, ApJ, 380, 9
128. McKee, C. F., & Ostriker, J. P. 1977, ApJ, 218, 148
129. McWilliam, A., Preston, G. W., Sneden, C., & Searle, L. 1995, AJ, 109, 2757
130. Menou, K., Haiman, Z., & Narayanan, V. K. 2001, ApJ, 558, 535
131. Merritt, D., & Ferrarese, L. 2001, ApJ, 547, 140
132. Miralda-Escudé, J., Cen, R., Ostriker, J. P., & Rauch, M. 1996, ApJ, 471, 582
133. Miralda-Escudé, J., & Gould, A. 2000, ApJ, 545, 847
134. Miralda-Escudé, J., Haehnelt, M., & Rees, M. J. 2000, ApJ, 530, 1
135. Miralda-Escudé, J., & Rees, M. J. 1998, ApJ, 497, 21
136. Moore, B., Quinn, T., Governato, F., Stadel, J., & Lake, G. 1999, MNRAS, 310, 1147
137. Mori, M., Ferrara, A., & Madau, P. 2002, ApJ, 571, 40
138. Nakamura, F., & Umemura, M. 1999, ApJ, 515, 239
139. _. 2001, ApJ, 548, 19
140. _. 2002, ApJ, 569, 549
141. Nakamura, T., Umeda, H., Iwamoto, K., Nomoto, K., Hashimoto, M.-A., Hix, W. R., & Thielemann, F.-K. 2001, ApJ, 555, 880
142. Narayan, R., & Grossman, S. 1989, in Gravitational Lenses, ed. J. M. Moran, J. N. Hewitt, & K.-L. Lo (Berlin: Springer), 31
143. Narayan, R., & White, S. D. M. 1988, MNRAS, 231, P97
144. Navarro, J. F., Frenk, C. S., & White, S. D. M. 1997, ApJ, 490, 493
145. Norman, M. L., Paschos, P., & Abel, T. 1998, Mem. Soc. Astron. Italiana, 69, 455
146. Norris, J. E., Ryan, S. G., & Beers, T. C. 1997, ApJ, 488, 350
147. _. 2001, ApJ, 561, 1034
148. Norris, J. E., Ryan, S. G., Beers, T. C., Aoki, W., & Ando, H. 2002, ApJ, 569, L107
149. Ober, W. W., El Eid, M. F., & Fricke, K. J. 1983, A&A, 119, 61
150. Oh, S. P. 2001, ApJ, 553, 499
151. _. 2002, MNRAS, 336, 1021
152. Oh, S. P., Nollett, K. M., Madau, P., & Wasserburg, G. J. 2001, ApJ, 562, L1
153. Ostriker, J. P., & Cowie, L. L. 1981, ApJ, 243, L127
154. Ostriker, J. P., & McKee, C. F. 1988, Rev. Mod. Phys., 60, 1
155. Ostriker, J. P., & Silk, J. 1973, ApJ, 184, L113
156. Partridge, R. B. 1974, ApJ, 192, 241
157. Peebles, P. J. E. 1969, ApJ, 155, 393
158. Peebles, P. J. E. 1997, Proc. Natl. Acad. Sci., 95, 67
159. Press, W. H., & Schechter, P. 1974, ApJ, 187, 425
160. Puget, J. L., & Heyvaerts, J. 1980, A&A, 83, L10
161. Qian, Y.-Z., Sargent, W. L. W., & Wasserburg, G. J. 2002, ApJ, 569, L61
162. Qian, Y.-Z., & Wasserburg, G. J. 2001, ApJ, 549, 337
163. _. 2002, ApJ, 567, 515
164. Rakavy, G., Shaviv, G., & Zinamon, Z. 1967, ApJ, 150, 131
165. Razoumov, A. O., & Scott, D. 1999, MNRAS, 309, 287
166. Rees, M. J. 1978, Nature, 275, 35
167. _. 1984, ARA&A, 22, 471
168. _. 1990, Science, 247, 817
169. _. 1994, in Cosmical Magnetism, ed. D. Lynden-Bell (NATO ASI Ser. C, 422; Dordrecht: Kluwer), 155
170. Rhoads, J. E., Malhotra, S., Dey, A., Stern, D., Spinrad, H., & Jannuzi, B.T. 2000, ApJ, 545, L85
171. Ricotti, M., Gnedin, N. Y., & Shull, J. M. 2001, ApJ, 560, 580 (RGS)
172. Ricotti, M., & Shull, J. M. 2000, ApJ, 542, 548
173. Rossi, S., Beers, T. C., & Sneden, C. 1999, in ASP Conf. Ser. 165, The Third Stromlo Symposium: The Galactic Halo, ed. B. K. Gibson, T. S. Axelrod, & M. E. Putman (San Francisco: ASP), 264
174. Rowan-Robinson, M., Negroponte, J., & Silk, J. 1979, Nature, 281, 635
175. Ryan, S. G., Norris, J. E., & Beers, T. C. 1996, ApJ, 471, 254
176. Salpeter, E. E. 1955, ApJ, 121, 161
177. Schaerer, D. 2002, A&A, 382, 28
178. Schwarzschild, M., & Spitzer, L. 1953, Observatory, 73, 77
179. Scott, D., & Rees, M. J. 1990, MNRAS, 247, 510
180. Sedov, L. I. 1959, Similarity and Dimensional Methods in Mechanics (New York: Academic Press)
181. Seljak, U. 1997, ApJ, 482, 6
182. Shapiro, P. R., & Giroux, M. L. 1987, ApJ, 321, L107
183. Shapiro, P. R., & Kang, H. 1987, ApJ, 318, 32
184. Shaver, P. A., Windhorst, R. A., Madau, P., & de Bruyn, A. 1999, A&A, 345, 380
185. Shchekinov, Y. A., & Edelman, M. A. 1978, Soviet Astron. Lett., 4, 234
186. Shklovsky, I. S. 1960, Cosmic Radio Waves (Cambridge: Harvard Univ. Press)
187. _. 1968, Supernovae (New York: Interscience)
188. Shull, J. M. 1980, ApJ, 237, 769
189. Sigurdsson, S., & Rees, M. J. 1997, MNRAS, 284, 318
190. Silk, J. 1977, ApJ, 211, 638
191. Stahler, S. W. 1986, PASP, 98, 1081
192. Stecher, T. P., & Williams, D. A. 1967, ApJ, 149, L29
193. Steidel, C. C., Giavalisco, M., Pettini, M., Dickinson, M., & Adelberger, K. L. 1996, ApJ, 462, L17
194. Steinmetz, M., & Bartelmann, M. 1995, MNRAS, 272, 570
195. Stockman, H. S., & Mather, J. C. 2000, in ASP Conf. Ser. 195, Imagine the Universe in Three Dimensions, ed. W. van Breugel & J. Bland-Hawthorn (San Francisco: ASP), 415
196. Subramanian, K., Cen, R., & Ostriker, J. P. 2000, ApJ, 538, 528
197. Subramanian, K., & Padmanabhan, T. 1993, MNRAS, 265, 101
198. Sutherland, R. S., & Dopita, M. A. 1993, ApJS, 88, 253
199. Syer, D., & White, S. D. M. 1996, preprint (astro-ph/9611065)
200. Tarbet, P. W., & Rowan-Robinson, M. 1982, Nature, 298, 711
201. Taylor, G. I. 1950, Proc. R. Soc. London A, 101, 159
202. Tegmark, M., Silk, J., Rees, M. J., Blanchard, A., Abel, T., & Palla, F. 1997, ApJ, 474, 1
203. Terlevich, R., Tenorio-Tagle, G., Franco, J., & Melnick, J. 1992, MNRAS, 255, 713
204. Theuns, T., Leonard, A., Efstathiou, G., Pearce, F. R., & Thomas, P. R. 1998, MNRAS, 301, 478
205. Theuns, T. T., Viel, M., Kay, S., Schaye, J., Carswell, R. F., & Tzanavaris, P. 2002, ApJ, 578, L5
206. Tielens, A. G. G. M., Seab, C. G., Hollenbach, D. J., & McKee, C. F. 1987, ApJ, 319, L109
207. Tohline, J. E. 1980, ApJ, 239, 417
208. Tozzi, P., Madau, P., Meiksin, A., & Rees, M. J. 2000, ApJ, 528, 597
209. Tremaine, S., et al. 2002, ApJ, 574, 740
210. Tumlinson, J., & Shull, J. M. 2000, ApJ, 528, L65
211. Turner, E. L. 1980, ApJ, 242, L135
212. Turner, E. L., Ostriker, J. P., & Gott, J. R., III 1984, ApJ, 284, 1
213. Tyson, J. A. 1983, ApJ, 272, L41
214. Ueda, H., Shimasaku, K., Suginohara, T., & Suto, Y. 1994, PASJ, 46, 319
215. Uehara, H., Susa, H., Nishi, R., Yamada, M., & Nakamura, T. 1996, ApJ, 473, L95
216. Umeda, H., & Nomoto, K. 2003, Nature, submitted (astro-ph/0301315)
217. Venkatesan, A. 2002, ApJ, 572, 15
218. Venkatesan, A., Giroux, M. L., & Shull, J. M. 2001, ApJ, 563, 1
219. Venkatesan, A., Tumlinson, J., & Shull, J. M. 2003, ApJ, 584, 621
220. Vietri, M., & Ostriker, J. P. 1983, ApJ, 267, 488
221. Vishniac, E. 1983, ApJ, 274, 152
222. Wasserburg, G. J., & Qian, Y.-Z. 2000, ApJ, 529, L21
223. Weinberg, S. 1972, Gravitation and Cosmology (New York: Wiley)
224. Wheeler, J. C., Mazurek, T. J., & Sivaramakrishnan, A. 1980, ApJ, 237, 781
225. White, S. D. M. 1984, ApJ, 286, 38
226. White, S. D. M., & Rees, M. J. 1978, MNRAS, 183, 341
227. Woosley, S. E. 1986, in Nucleosynthesis and Chemical Evolution, ed. B. Hauck, A. Maeder, & G. Meynet (Sauverny: Geneva Obs.), 1
228. Woosley, S. E., & Weaver, T. A. 1982, in Supernovae, ed. M. J. Rees & R. J. Stoneham (Dordrecht: Reidel), 79
229. _. 1986, ARA&A, 24, 205
230. Wu, X. 1989, A&A, 214, 43
231. Wyithe, S., & Loeb, A. 2003, ApJ, 586, 693
232. Yoshii, Y., & Sabano, Y. 1979, PASJ, 31, 505
233. Yoshii, Y., & Saio, H. 1986, ApJ, 301, 587
234. Zaldarriaga, M. 1997, Phys. Rev. D, 55, 1822
235. Zhang, Y., Anninos, P., & Norman, M. L. 1995, ApJ. 453, L57