THE COSMOLOGICAL IMPACT OF LUMINOUS TeV BLAZARS. II. REWRITING THE THERMAL HISTORY OF THE INTERGALACTIC MEDIUM
Notice bibliographique
Résumé
The Universe is opaque to extragalactic very high-energy gamma rays (VHEGRs, E>100 GeV) because they annihilate and pair produce on the extragalactic background light. The resulting ultra-relativistic pairs are assumed to lose energy through inverse Compton scattering of CMB photons. In Broderick et al. (2011, Paper I of this three paper series), we argued that instead powerful plasma instabilities in the ultra-relativistic pair beam dissipate the kinetic energy of the TeV-generated pairs locally, heating the intergalactic medium (IGM). Here, we explore the effect of this heating upon the thermal history of the IGM. We collate the observed extragalactic VHEGR sources to determine a local VHEGR heating rate and correct for the pointed nature of VHEGR observations using Fermi observations of high and intermediate peaked BL Lacs. Because the local extragalactic VHEGR flux is dominated by TeV blazars, we tie the TeV blazar luminosity density to the quasar luminosity density, and produce a VHEGR heating rate as a function of redshift. This heating is relatively homogeneous for z<~4 with increasing spatial variation at higher redshift (order unity at z~6). This new heating process dominates photoheating at low redshift and the inclusion of TeV blazar heating qualitatively and quantitatively changes the structure and history of the IGM. TeV blazars produce a uniform volumetric heating rate that is sufficient to increase the temperature of the mean density IGM by nearly an order of magnitude, and at low densities by substantially more, naturally producing an inverted equation of state inferred by observations of the Ly-alpha forest, a feature that is difficult to reconcile with standard reionization models. Finally, we close with a discussion on the possibility of detecting this hot low-density IGM, but find that such measurements are currently not feasible. (abridged)
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».