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Physics of Ly\(\alpha \) Radiative Transfer

  • Mark DijkstraEmail author
Chapter
Part of the Saas-Fee Advanced Course book series (SAASFEE, volume 46)

Abstract

The Ly\(\alpha \) transfer problem is an exciting problem to learn about and work on. Ly\(\alpha \) transfer is deeply rooted in quantum physics, it requires knowledge of statistics, statistical physics/thermodynamics, computational astrophysics, and has applications in a wide range of astrophysical contexts including galaxies, the interstellar medium, the circum-galactic medium, the intergalactic medium, reionization, 21-cm cosmology and astrophysics. In these lectures I will describe the basics of Ly\(\alpha \) radiative processes and transfer. These lectures are aimed to be self-contained, and are (hopefully) suitable for anyone with an undergraduate degree in astronomy/physics. Throughout these notes, I denote symbols that represent vectors in bold print. Throughout I will use CGS units, as is common in the literature. Table 1.1 provides an overview of (some of the) symbols that appear throughout these notes.

Notes

Acknowledgements

I thank Ivy Wong for providing a figure for a section which (unfortunately) was cut as a whole, Daniel Mortlock and Chris Hirata for providing me with tabulated values of their calculations which I used to create Fig. 1.17, Jonathan Pritchard for permission to use one of his slides for these notes, Andrei Mesinger for providing Fig. 1.42, and other colleagues for their permission to re-use Figures from their papers. I thank the astronomy department at UCSB for their kind hospitality when I was working on preparing these lecture notes. I thank the organizers of the school: Anne Verhamme, Pierre North, Hakim Atek, Sebastiano Cantalupo, Myriam Burgener Frick, to Matt Hayes, X. Prochaska, and Masami Ouchi for their inspiring lectures. I thank Pierre North for carefully reading these notes, and for finding and correcting countless typos. Finally, special thanks to the students for their excellent attendance, and for their interest and enthusiastic participation.

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Copyright information

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Authors and Affiliations

  1. 1.University of OsloOsloNorway

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