Skip to main content
Log in

Distortions of the microwave background spectrum at the epoch of the secondary heating of the cosmic plasma

Искажения микроволнового фонового спектра в период вторичного нагревания космической плазмы

  • Published:
Il Nuovo Cimento B (1971-1996)

Summary

The Compton distortions of the microwave background spectrum, caused by the interaction of relic quanta with hot electrons, are considered under different assumptions about the characteristic time of energy release. The equation describing the transformation of the relic background spectrum due to the interaction with ultrarelativistic electrons is obtained and solved. A possible role of the cosmological reheating is discussed. The conclusion is drawn that the excess of the relic radiation intensity in the near Wien region can reach 10% only in the case of a very specific combination of secondary-heating parameters which is very unlikely.

Riassunto

Le distorsioni di Compton dello spettro di sottofondo delle microonde, causate dall'interazione dei quanti residui con elettroni caldi, sono, considerate tenendo conto di presupposti differenti riguardo al tempo caratteristico di liberazione dell'energia. Si ottiene e si risolve l’equazione che descrive la trasformazione dello spettro del sottofondo residuo dovuto all’interazione con gli elettroni ultrarelativistici. Si discute un possibile ruolo del riscaldamento cosmologico. Si conclude che l’eccesso d’intensità delle radiazioni 3 residue nella regione vicina a Vienna può raggiungere il 10% solo nel caso di una combinazione molto specifica di parametri di riscaldamento secondario che è molto improbabile.

Резюме

Рассматриваются комптоновские искажения микроволнового фонового спектра, обусловленные взаимодействием реликтовых квантов с горячими электронами, используя различные предположения относительно характеристического времени выделения энергии. Получается и решается уравнение, описывающие преобразование реликтового фона спектра из-за взаимодействия с ультра-релятивистскими электронами. Обсуждается возможная роль космологического вторичного нагревания. Делается утверждение, что избыток интенсивности реликтового излучения в области Вина может достигать 10% только в случае очень специфической комбинации параметров вторичного нагревания, которая является очень маловероятной.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Similar content being viewed by others

References

  1. E. I. Robson, D. G. Vickers, J. S. Huizinga, J. E. Beekman, andP. E. Clegg:Nature (London),251, 591 (1974).

    Article  ADS  MATH  Google Scholar 

  2. D. P. Woody, J. C. Mather, N. S. Nishioka andP. L. Richards:Phys. Rev. Lett.,34, 1036 (1975).

    Article  ADS  Google Scholar 

  3. D. P. Woody andP. L. Richards:Phys. Rev. Lett.,42, 925 (1979).

    Article  ADS  Google Scholar 

  4. H. P. Gush:Phys. Rev. Lett.,47, 745 (1981).

    Article  ADS  Google Scholar 

  5. G. F. Smoot: inProc. IAU Symp. No. 104 «Early evolution of, the Universe and its present structure», Crete, edited byG. Abell andG. Chincarini (Reidel Publ. Co., Dordrecht, 1982), p. 153.

    Google Scholar 

  6. G. De Amici, C. Witebsky, G. F. Smoot andS. D. Friedmann:Phys. Rev. D,29, 2673 (1984).

    Article  ADS  Google Scholar 

  7. B. J. Jones:Phys. Ser.,21, 732 (1980).

    Article  ADS  Google Scholar 

  8. M. Rowan-Robinson, J. Negroponte andJ. Silk:Nature (London),281, 635 (1979).

    Article  ADS  Google Scholar 

  9. J. L. Puget andJ. Heyvaerts:Astron. Astrophys.,83, L10 (1980).

    ADS  Google Scholar 

  10. R. A. Sunyaev:Pis'ma Astron. Ž.,3, 491 (1977).

    ADS  Google Scholar 

  11. J. P. Ostriker andL. L. Cowie:Astrophys. J. Lett.,243, L127 (1981).

    Article  ADS  Google Scholar 

  12. M. Rowan-Robinson andP. Tarbet: inProgr. Cosmol. Proceedings of the Oxford International Symposium, September 14–18, 1981 (Dordrecht, 1982), p. 101.

  13. J. Silk:Zesz. Nauk. Uniw. Jagiellon. Acta. Cosmol.,11, 89 (1982).

    Google Scholar 

  14. P. Tarbet andM. Rowan-Robinson:Nature (London),298, 711 (1982).

    Article  ADS  Google Scholar 

  15. Ya. B. Zel'dovich andR. A. Sunyaev:Astrophys. Space Sci.,4, 285 (1969).

    Article  ADS  Google Scholar 

  16. A. F. Illarionov andR. A. Sunyaev:Astron. Ž.,51, 1162 (1974).

    ADS  Google Scholar 

  17. A. S. Kompaneetz:Ž. Ėksp. Teor. Fiz.,31, 876 (1956).

    Google Scholar 

  18. A. G. Doroshkevich, Ya. B. Zel'dovich andI. D. Novikov:Astron. Ž.,44, 295 (1967).

    ADS  Google Scholar 

  19. Yu. E. Lybarskij andR. A. Sunyaev: preprint Space Research Institute No. 712 (1982).

  20. R. A. Sunyaev:Dokl. Akad. Nauk SSSR,179, 45 (1968).

    ADS  Google Scholar 

  21. Ya. B. Zel'dovich andI. D. Novikov:Structure and Evolution of the Universe (Nauka, Moscow, 1975).

    Google Scholar 

  22. L. E. Gurevich andA. D. Chernin:Introduction to Cosmogony (Nauka, Moscow, 1978).

    Google Scholar 

  23. Yu. P. Ochelkov, D. F. Prilutzky, I. L. Rozental andV. V. Usov:Relativistic Kinetics and Hydrodynamics (Atomizdat, Moscow, 1979).

    MATH  Google Scholar 

  24. Yu. P. Ochelkov andV. M. Charugin:Astrophys. Space Sci.,26, 345 (1974).

    Article  Google Scholar 

  25. A. Solinger, S. Rappaport andJ. Buff:Astrophys. J.,201, 381 (1975).

    Article  ADS  Google Scholar 

  26. L. L. Cowie:Astrophys. J.,215, 226 (1977).

    Article  ADS  Google Scholar 

  27. L. I. Sedov:Methods of Similarity and Dimension in Mechanics (Nauka, Moscow, 1965).

    Google Scholar 

  28. R. G. Carlberg:Mon. Not. R. Astron. Soc.,197, 1021 (1981).

    Article  ADS  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Additional information

Traduzione a cura della Redazione.

Перебедено редакцией.

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Entel, M.B., Naselskij, P.D. & Lukash, V.N. Distortions of the microwave background spectrum at the epoch of the secondary heating of the cosmic plasma. Nuov Cim B 89, 47–63 (1985). https://doi.org/10.1007/BF02728503

Download citation

  • Received:

  • Published:

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02728503

Keywords

Navigation