Cosmic Abundance of Iron

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

I explore the possibility of estimating an upper limit for the present-day iron abundance in the baryonic matter at which the gamma-ray background from the decay of 56 Ni synthesized in the Universe to date comes into conflict with the observed MeV gamma-ray background. I calculate the brightness of the gamma-ray background from SNe Ia and SNe II by taking into account the gamma-ray scattering and absorption in supernova ejecta. The model brightness of the gamma-ray background is shown to be consistent with the observed MeV gamma-ray background if the iron abundance in the baryonic matter is less than 15%  of the solar one.

About the authors

N. N. Chugai

Institute of Astronomy, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: nchugai@inasan.ru
119017, Moscow, Russia

References

  1. Андерсон (J.P. Anderson), Astron. Astrophys. 628, A7 (2019).
  2. Арнетт (W.D. Arnett, D.N. Schramm, and J.W. Truran), Astrophys. J. 339, L25 (1989).
  3. Балестра и др. (I. Balestra, P. Tozzi, S. Ettori, P. Rosati, S. Borgani, V. Mainieri, C. Norman, and M. Viola), Astron. Astrophys. 462, 429 (2007).
  4. Ватанабе и др. (K. Watanabe, D.H. Hartmann, M.D. Leising, L.S. The, G.H. Share, and R.L. Kinzer), Fourth Compton Symp. AIP Conf. Proceed. 410, 1223 (1997).
  5. Ватанабе и др.(K. Watanabe, D.H. Hartman, M.D. Leising, and L.S. The), Astrophys. J. 516, 285 (1999).
  6. Вусли, Уивер (S.E. Woosley and T.A. Weaver), Astrophys. J. Suppl. Ser. 101, 181 (1995).
  7. Галлацци и др. (A. Gallazzi, J. Brinchmann, S. Charlot, and S.D.M. White), MNRAS 383, 1439 (2008).
  8. Жао и др. (G. Zhao, L. Mashonkina, H.L. Yan, S. Alexeeva, C. Kobayashi, Yu. Pakhomov, J.R. Shi, T. Sitnova, et al.), Astrophys. J. 833, 225 (2016).
  9. Ивабучи, Кумагай (K. Iwabuchi and S. Kumagai), Publ. Astron. Soc. Japan 53, 669 (2001).
  10. Кинзер и др. (R.L. Kinzer, G.V. Jung, D.E. Gruber, J.L. Matteson, and L.E. Peterson), Astrophys. J. 475, 361 (1997).
  11. Клэйтон, Силк (D.D. Clayton and J. Silk), Astrophys. J. 158, L43 (1999).
  12. Клэйтон, Вард (D.D. Clayton and R.A. Ward), Astrophys. J. 198, 241 (1975).
  13. Кобаяши и др. (C. Kobayashi, A.I. Karakas, and M. Lugaro), Astrophys. J. 900, 179 (2020).
  14. Лаки и др. (B.C. Lacki, C. Brian, S. Horiuchi, and J.F. Beacom), Astrophys. J. 786, 40 (2014).
  15. Мадау, Дикинсон (P. Madau and M. Dickinson), Ann. Rev. Astron. Astrophys. 52, 415 (2014).
  16. Мац и др. (S.M. Matz, G.H. Share, and E.L. Chupp), AIP Conf. Proceed. 170, 51 (1988).
  17. Надёжин (D.K. Nadyozhin), Astrophys. J. Suppl. Ser. 92, 527 (1994).
  18. Никастро и др. (F. Nicastro, J. Kaastra, Y. Krongold, S. Borgani, E. Branchini, R. Cen, M. Dadina, C.M. Danforth, et al.), Nature 558, 406 (2018).
  19. Номото (K. Nomoto, F.-K. Thielemann, and K. Yokoi), Astrophys. J. 286, 644 (1984).
  20. Пакмор и др. (R. Pakmor, M. Kromer, S. Taubenberger, S.A. Sim, F.K. Ropke, and W. Hillebrandt), Astrophys. J. 747, L10 (2012).
  21. Пиблс (P.J.E. Peebles), Principles of physical cosmology (Princeton University Press, Princeton, New Jersey, 1993).
  22. Рафельски (M. Rafelski, A.M. Wolfe, J.X. Prochaska, M. Neeleman, and A.J. Mendez), Astrophys. J. 755, 89 (2012).
  23. Рёпке и др. (F.K. Roepke, M. Kromer, I.R. Seitenzahl, R. Pakmor, S.A. Sim, S. Taubenberger, F. Ciaraldi-Schoolmann, W. Hillebrandt, et al.), Astrophys. J. 750, L19 (2012).
  24. Руиз-Лапуенте и др. (P. Ruiz-Lapuente1, L.-S. The, and D.H. Hartmann), Astrophys. J. 812, 142 (2016).
  25. Ситнова Т.М., Машонкина Л.И., Письма в Астрон. журн. 44, 450 (2018) [T.M. Sitnova and L.I. Mashonkina, Astron. Lett. 44, 411 (2018)].
  26. Сюняев и др. (R. Sunyaev, F. Kaniovsky, V. Efremov, M. Gilfanov, E. Churazov, S. Grebenev, et al.), Nature 330, 227 (1987).
  27. Тилеманн и др. (K.-F. Thielemann, D. Argast, F. Brachwitz, et al.), Astrophys. Space Sci. 281, 25 (2002). Тутуков, Юнгельсон (A.V. Tutukov and L.R. Yungelson), MNRAS 268, 871 (1994).
  28. Фромайер и др. (C. Frohmaier, M. Sullivan, P.E. Nugent, et al.), MNRAS 486, 2308 (2019).
  29. Хориучи, Биком (S. Horiuchi1 and J.F. Beacom), Astrophys. J. 723, 329 (2010).
  30. Де Чиа и др. (A. De Cia, E.B. Jenkins, A.J. Fox, C. Ledoux, T. Ramburuth-Hurt, Ch. Konstantopoulou, P. Petitjean, and J.-K. Krogager), Nature 597, 206 (2021).
  31. Чуразов и др. (E. Churazov, R. Sunyaev, J. Isern, J. Knodlseder, P. Jean, F. Lebrun, N. Chugai, S. Grebenev, E. Bravo, S. Sazonov, and M. Renaud), Nature 512, 406 (2014).
  32. Юнгельсон Л.Р., Письма в Астрон. журн. 36, 832 (2010) [L.R. Yungelson, Astron. Lett. 36, 780 (2010)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Pleiades Publishing, Ltd.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».