Введение
1 Кинетика космологической рекомбинации водорода 23
1.1 Рекомбинация вещества в ранней Вселенной 23
1.1.1 Эволюция состава вещества до z~6000 23
1.1.2 Рекомбинация гелия 24
1.1.3 Механизм рекомбинации водорода 26
1.2 Уравнения кинетики рекомбинации 34
1.3 Расчет кинетики рекомбинации водорода 39
1.3.1 Основные уравнения и соотношения 41
1.3.2 Результаты численных расчетов 44
1.4 Расчет скоростей элементарных процессов 47
1.4.1 Скорости радиативных переходов в атоме водорода . 48
1.4.1.1 Выражения для скоростей радиативных переходов 49
1.4.1.2 Реккурентный метод вычисления радиальных интегралов 51
1.4.2 Асимптотические приближения для вероятностей радиационных переходов и сечений фотоионизации . 53
1.4.2.1 Случай переходов, сильно отличающихся по главному квантовому числу п 53
1.4.2.2 Случай переходов с небольшим изменением главного кванчового числа п 55
1.5 Выводы 57
2 Искажения спектра реликтового излучения в эпоху рекомбинации водорода 58
2.1 Вводные замечания 58
2.2 Искажения в коротковолновой части спектра 60
2.2.1 Излучение в линии La 60
2.2.2 Двухфотонное излучение 2s—>ls 62
2.2.3 Численные расчеты искажений в коротковолной области спектра 63
2.3 Искажения за счет излучения в субординатных линиях водорода 69
2.3.1 Формирование избыточных фотонов в субординатных линиях 69
2.3.2 КПД или эффективность переходов 70
2.3.3 Искажения в длинноволновой часги спектра РИ . 72
2.4 Расчет рекомбинационных искажений с учетом тонкой структуры атома водорода 73
2.4.1 Эффективность переходов с учетом тонкой структуры 73
2.4.2 Монохроматическая плотность избыточных фотонов 77
2.4.3 Численные расчеты рекомбинационного спектра 82
2.4.3.1 Дискретные линии 82
2.4.3.2 Двухфотонный континуум 82
2.4.3.3 Бальмеровский и Пашеновский континуумы 83
2.4.4 Результаты численных расчетов 85
2.5 Выводы 92
3 Влияние ударных переходов на космологический рекомбинационный спектр водорода 93
3.1 Приближение /-равновесия 93
3.2 Основные предположения и уравнения 96
3.2.1 Модельный атом водорода 96
3.2.2 Уравнения баланса и скорость радиативных переходов 97
3.2.3 Ударные переходы 2p2s 99
3.3 Решение уравнений баланса 102
3.4 Результаты численных расчетов 103
3.5 Выводы 104
Заключение 107
Благодарности 110
Литература 111
