Conditions for HD cooling in the first galaxies revisited: Interplay between far-ultraviolet and cosmic ray feedback in Population III star formation

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Volumn 442, Issue 3, 2014, Pages 2667-2679

  Nakauchi, Daisuke ^a   Inayoshi, Kohei ^a   Omukai, Kazuyuki ^a,b  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^b TOHOKU UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

Dark ages; Early universe; First stars; Reionization; Stars: formation; Stars: population III

Indexed keywords

COOLING; COSMIC RAYS; DENSITY OF GASES; IONIZATION OF GASES; IRRADIATION; SUPERNOVAE;

CONDITION; DARK AGE; EARLY UNIVERSE; FAR ULTRAVIOLET; FIRST STAR; H II REGIONS; REIONIZATION; SHOCK COMPRESSED GAS; STARS FORMATION; STARS: POPULATION III;

COSMOLOGY;

EID: 84904581215     PISSN: 00358711     EISSN: 13652966     Source Type: Journal    
DOI: 10.1093/mnras/stu1042     Document Type: Article

References (102)

1. Abel T., Bryan G. L., Norman M. L., 2002, Science, 295, 93
2. Abel T., Wise J. H., Bryan G. L., 2007, ApJ, 659, L87
3. Agarwal B., Khochfar S., Johnson J. L., Neistein E., Dalla Vecchia C., Livio M., 2012, MNRAS, 425, 2854
4. Ahn K., Shapiro P. R., Iliev I. T., Mellema G., Pen U.-L., 2009, ApJ, 695, 1430
5. Bell A. R., 1978, MNRAS, 182, 147
6. Bovino S., Latif M. A., Grassi T., Schleicher D. R. G., 2014, MNRAS, 441, 2181
7. Bromm V., Coppi P. S., Larson R. B., 1999, ApJ, 527, L5
8. Bromm V., Coppi P. S., Larson R. B., 2002, ApJ, 564, 23
9. Bromm V., Yoshida N., Hernquist L., 2003, ApJ, 596, L135
10. Chiaki G., Yoshida N., Kitayama T., 2013, ApJ, 762, 50
11. Ciardi B., Ferrara A., 2005, Space Sci. Rev., 116, 625
12. Clarke C. J., Bromm V., 2003, MNRAS, 343, 1224
13. Couchman H. M. P., Rees M. J., 1986, MNRAS, 221, 53
14. de Souza R. S., Yoshida N., Ioka K., 2011, A&A, 533, A32
15. Dijkstra M., Haiman Z., Mesinger A., Wyithe J. S. B., 2008, MNRAS, 391, 1961
16. Frebel A., Johnson J. L., Bromm V., 2009, MNRAS, 392, L50
17. Fumagalli M., O'Meara J. M., Prochaska J. X., 2011, Science, 334, 1245
18. Galli D., Palla F., 1998, A&A, 335, 403
19. Galli D., Palla F., 2002, Planet. Space Sci., 50, 1197
20. Glover S. C. O., Abel T., 2008, MNRAS, 388, 1627
21. Glover S. C. O., Brand P. W. J. L., 2001, MNRAS, 321, 385
22. Glover S. C. O., Brand P. W. J. L., 2003, MNRAS, 340, 210
23. Glover S. C. O., Jappsen A.-K., 2007, ApJ, 666, 1
24. Greif T. H., Bromm V., 2006, MNRAS, 373, 128
25. Greif T. H., Johnson J. L., Klessen R. S., Bromm V., 2008, MNRAS, 387, 1021
26. Greif T. H., Bromm V., Clark P. C., Glover S. C. O., Smith R. J., Klessen R. S., Yoshida N., Springel V., 2012, MNRAS, 424, 399
27. Haiman Z., Thoul A. A., Loeb A., 1996a, ApJ, 464, 523
28. Haiman Z., Rees M. J., Loeb A., 1996b, ApJ, 467, 522
29. Haiman Z., Rees M. J., Loeb A., 1997, ApJ, 476, 458
30. Haiman Z., Abel T., Rees M. J., 2000, ApJ, 534, 11
31. Hayakawa S., Nishimura S., Takayanagi T., 1961, PASJ, 13, 184
32. Heger A., Fryer C. L., Woosley S. E., Langer N., Hartmann D. H., 2003, ApJ, 591, 288
33. Hirano S., Hosokawa T., Yoshida N., Umeda H., Omukai K., Chiaki G., Yorke H. W., 2014, ApJ, 781, 60
34. Hirasawa T., Aizu K., Taketani M., 1969, Prog. Theor. Phys., 41, 835
35. Hosokawa T., Omukai K., Yoshida N., Yorke H. W., 2011, Science, 334, 1250
36. Hosokawa T., Yoshida N., Omukai K., Yorke H. W., 2012, ApJ, 760, L37
37. Inayoshi K., Omukai K., 2011, MNRAS, 416, 2748
38. Inayoshi K., Omukai K., 2012, MNRAS, 422, 2539
39. Indriolo N., Geballe T. R., Oka T., McCall B. J., 2007, ApJ, 671, 1736
40. Inoue T., Inutsuka S.-i., 2008, ApJ, 687, 303
41. Inoue T., Inutsuka S.-i., 2009, ApJ, 704, 161
42. Inoue S., Omukai K., Ciardi B., 2007, MNRAS, 380, 1715
43. Jasche J., Ciardi B., Enßlin T. A., 2007, MNRAS, 380, 417
44. Johnson J. L., Bromm V., 2006, MNRAS, 366, 247
45. Johnson J. L., Dalla Vecchia C., Khochfar S., 2013, MNRAS, 428, 1857
46. Kang H., Shapiro P. R., 1992, ApJ, 386, 432
47. Kitayama T., Yoshida N., Susa H., Umemura M., 2004, ApJ, 613, 631
48. Larson R. B., 1969, MNRAS, 145, 271
49. Longair M. S. et al., 2011, High Energy Astrophysics. Cambridge Univ. Press, Cambridge
50. Machacek M. E., Bryan G. L., Abel T., 2003, MNRAS, 338, 273
51. Machida M. N., Tomisaka K., Nakamura F., Fujimoto M. Y., 2005, ApJ, 622, 39
52. Mackey J., Bromm V., Hernquist L., 2003, ApJ, 586, 1
53. McCall B. J. et al., 2003, Nature, 422, 500
54. McGreer I. D., Bryan G. L., 2008, ApJ, 685, 8
55. McKee C. F., Tan J. C., 2008, ApJ, 681, 771
56. Nagakura T., Omukai K., 2005, MNRAS, 364, 1378
57. Nagakura T., Hosokawa T., Omukai K., 2009, MNRAS, 399, 2183
58. Nakamura F., Umemura M., 2002, ApJ, 569, 549
59. Nakauchi D., Suwa Y., Sakamoto T., Kashiyama K., Nakamura T., 2012, ApJ, 759, 128
60. O'Shea B. W., Norman M. L., 2008, ApJ, 673, 14
61. O'Shea B. W., Abel T., Whalen D., Norman M. L., 2005, ApJ, 628, L5
62. O'Shea B. W., McKee C. F., Heger A., Abel T., 2008, in O'Shea B. W., Heger A., eds, AIP Conf. Proc. Vol. 990, First Stars III. Am. Inst. Phys., New York, p. 13
63. Omukai K., 2001, ApJ, 546, 635
64. Omukai K., 2007, PASJ, 59, 589
65. Omukai K., Nishi R., 1999, ApJ, 518, 64
66. Omukai K., Palla F., 2001, ApJ, 561, L55
67. Omukai K., Palla F., 2003, ApJ, 589, 677
68. Omukai K., Tsuribe T., Schneider R., Ferrara A., 2005, ApJ, 626, 627
69. Peebles P. J. E., Dicke R. H., 1968, ApJ, 154, 891
70. Penston M. V., 1969, MNRAS, 144, 425
71. Ritter J. S., Safranek-Shrader C., Gnat O., Milosavljević M., Bromm V., 2012, ApJ, 761, 56
72. Rollinde E., Maurin D., Vangioni E., Olive K. A., Inoue S., 2008, ApJ, 673, 676
73. Safranek-Shrader C., Bromm V., Milosavljević M., 2010, ApJ, 723, 1568
74. Schaerer D., 2002, A&A, 382, 28
75. Shapiro P. R., Kang H., 1987, ApJ, 318, 32
76. Shchekinov Y. A., Vasiliev E. O., 2006, MNRAS, 368, 454
77. Simcoe R. A., Sullivan P. W., Cooksey K. L., Kao M. M., Matejek M. S., Burgasser A. J., 2012, Nature, 492, 79
78. Spitzer L., Jr, Tomasko M. G., 1968, ApJ, 152, 971
79. Spitzer L., Jr, Scott E. H., 1969, ApJ, 158, 161
80. Stacy A., Bromm V., 2007, MNRAS, 382, 229
81. Stacy A., Greif T. H., Bromm V., 2012, MNRAS, 422, 290
82. Susa H., 2013, ApJ, 773, 185
83. Tanaka M., Moriya T. J., Yoshida N., 2013, MNRAS, 435, 2483
84. Tegmark M., Silk J., Rees M. J., Blanchard A., Abel T., Palla F., 1997, ApJ, 474, 1
85. Tornatore L., Ferrara A., Schneider R., 2007, MNRAS, 382, 945
86. Trenti M., Stiavelli M., 2009, ApJ, 694, 879
87. Tumlinson J., Venkatesan A., Shull J. M., 2004, ApJ, 612, 602
88. Uehara H., Inutsuka S. I., 2000, ApJ, 531, L91
89. Vasiliev E. O., Shchekinov Y. A., 2005, ApJ, 48, 491
90. Wada K., Venkatesan A., 2003, ApJ, 591, 38
91. Webber W. R., 1998, ApJ, 506, 329
92. Whalen D., Abel T., Norman M. L., 2004, ApJ, 610, 14
93. Whalen D. J., Fryer C. L., Holz D. E., Heger A., Woosley S. E., Stiavelli M., Even W., Frey L. H., 2013, ApJ, 762, L6
94. Wise J. H., Abel T., 2007, ApJ, 665, 899
95. Wise J. H., Turk M. J., Abel T., 2008, ApJ, 682, 745
96. Wise J. H., Turk M. J., Norman M. L., Abel T., 2012, ApJ, 745, 50
97. Wolcott-Green J., Haiman Z., 2011, MNRAS, 412, 2603
98. Yamada M., Nishi R., 1998, ApJ, 505, 148
99. Yoshida N., Omukai K., Hernquist L., Abel T., 2006, ApJ, 652, 6
100. Yoshida N., Oh S. P., Kitayama T., Hernquist L., 2007a, ApJ, 663, 687
101. Yoshida N., Omukai K., Hernquist L., 2007b, ApJ, 667, L117
102. Yoshida N., Omukai K., Hernquist L., 2008, Science, 321, 669