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.
Similar content being viewed by others
References
E. I. Robson, D. G. Vickers, J. S. Huizinga, J. E. Beekman, andP. E. Clegg:Nature (London),251, 591 (1974).
D. P. Woody, J. C. Mather, N. S. Nishioka andP. L. Richards:Phys. Rev. Lett.,34, 1036 (1975).
D. P. Woody andP. L. Richards:Phys. Rev. Lett.,42, 925 (1979).
H. P. Gush:Phys. Rev. Lett.,47, 745 (1981).
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.
G. De Amici, C. Witebsky, G. F. Smoot andS. D. Friedmann:Phys. Rev. D,29, 2673 (1984).
B. J. Jones:Phys. Ser.,21, 732 (1980).
M. Rowan-Robinson, J. Negroponte andJ. Silk:Nature (London),281, 635 (1979).
J. L. Puget andJ. Heyvaerts:Astron. Astrophys.,83, L10 (1980).
R. A. Sunyaev:Pis'ma Astron. Ž.,3, 491 (1977).
J. P. Ostriker andL. L. Cowie:Astrophys. J. Lett.,243, L127 (1981).
M. Rowan-Robinson andP. Tarbet: inProgr. Cosmol. Proceedings of the Oxford International Symposium, September 14–18, 1981 (Dordrecht, 1982), p. 101.
J. Silk:Zesz. Nauk. Uniw. Jagiellon. Acta. Cosmol.,11, 89 (1982).
P. Tarbet andM. Rowan-Robinson:Nature (London),298, 711 (1982).
Ya. B. Zel'dovich andR. A. Sunyaev:Astrophys. Space Sci.,4, 285 (1969).
A. F. Illarionov andR. A. Sunyaev:Astron. Ž.,51, 1162 (1974).
A. S. Kompaneetz:Ž. Ėksp. Teor. Fiz.,31, 876 (1956).
A. G. Doroshkevich, Ya. B. Zel'dovich andI. D. Novikov:Astron. Ž.,44, 295 (1967).
Yu. E. Lybarskij andR. A. Sunyaev: preprint Space Research Institute No. 712 (1982).
R. A. Sunyaev:Dokl. Akad. Nauk SSSR,179, 45 (1968).
Ya. B. Zel'dovich andI. D. Novikov:Structure and Evolution of the Universe (Nauka, Moscow, 1975).
L. E. Gurevich andA. D. Chernin:Introduction to Cosmogony (Nauka, Moscow, 1978).
Yu. P. Ochelkov, D. F. Prilutzky, I. L. Rozental andV. V. Usov:Relativistic Kinetics and Hydrodynamics (Atomizdat, Moscow, 1979).
Yu. P. Ochelkov andV. M. Charugin:Astrophys. Space Sci.,26, 345 (1974).
A. Solinger, S. Rappaport andJ. Buff:Astrophys. J.,201, 381 (1975).
L. L. Cowie:Astrophys. J.,215, 226 (1977).
L. I. Sedov:Methods of Similarity and Dimension in Mechanics (Nauka, Moscow, 1965).
R. G. Carlberg:Mon. Not. R. Astron. Soc.,197, 1021 (1981).
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Traduzione a cura della Redazione.
Перебедено редакцией.
Rights 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
Received:
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02728503