Abstract
The first dwarf galaxies, which constitute the building blocks of the collapsed objects we find today in the Universe, had formed hundreds of millions of years after the big bang. This pedagogical review describes the early growth of their small-amplitude seed fluctuations from the epoch of inflation through dark matter decoupling and matter-radiation equality, to the final collapse and fragmentation of the dark matter on all mass scales above ~10-4 M⊙. The condensation of baryons into halos in the mass range of ~105-1010 M⊙led to the formation of the first stars and the re-ionization of the cold hydrogen gas, left over from the Big Bang. The production of heavy elements by the first stars started the metal enrichment process that eventually led to the formation of rocky planets and life.
A wide variety of instruments currently under design [including large-aperture infrared telescopes on the ground or in space (JWST), and low-frequency arrays for the detection of redshifted 21 cm radiation], will establish better understanding of the first sources of light during an epoch in cosmic history that was largely unexplored so far. Numerical simulations of reionization are computationally challenging, as they require radiative transfer across large cosmological volumes as well as sufficently high resolution to identify the sources of the ionizing radiation. The technological challenges for observations and the computational challenges for numerical simulations, will motivate intense work in this field over the coming decade.
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References
Abel, T., Haehnelt M.G.: ApJ. 520, 13 (1999)
Abel, T., Norman, M.L., Madau P.: ApJ. 523, 66 (1999)
Abel, T., Mo H.J.: ApJ. 494, L151 (1998)
Abel, T., Bryan, G., Norman M.: ApJ. 540, 39 (2000)
Abel, T., Bryan, G.L., Norman M.L.: Science 295, 93 (2002)
Adelberger, K.L., Steidel C.C.: ApJ. 544, 218 (2000)
Adelberger, K.A., et al.: ApJ. 584, 45 (2003)
Aghanim, N., Desert, F.X., Puget, J.L., Gispert R.: A&A 311, 1 (1996)
Aguirre, A., Hernquist, L., Weinberg, D., Katz, N., Gardner J.: ApJ. 560, 599 (2001)
Aguirre, A., Hernquist, L., Katz, N., Gardner, J., Weinberg D.: ApJ. 556, L11 (2001)
Allison, A.C., Dalgarno A.: ApJ. 158, 423 (1969)
Alvarez, M.A., Bromm, V., Shapiro P.R.: ApJ. 639, 612 (2006),(astro-ph/0507684)
Arons, J., Wingert D.W.: ApJ. 177, 1 (1972)
Babich, D., Loeb A.: ApJ. in press (2006), (astro-ph/0509784)
Babul, A., White S.D.M.: MNRAS 253, P31 (1991)
Baltz E.A.,: arXiv:(astro-ph/0412170) (2004)
Baltz, E.A., Gnedin, N.Y., Silk J.: ApJl. 493, L1 (1998)
Baraffe, I., Heger, A., Woosley S.E.: ApJ. 550, 890 (2001)
Bardeen, J.M. Bond, J.R., Kaiser, N., Szalay A.S.: ApJ. 304, 15 (1986)
Barger, A.J., et al.: ApJ. 584, L61 (2003)
Barkana, R., Haiman, Z., Ostriker J.P.: ApJ. 558, 482 (2001)
Barkana, R., Loeb A.: ApJ. 523, 54 (1999)
Barkana, R., Loeb A.: Phys. Rep. 349, 125 (2001)
Barkana, R., Loeb A.: Nature 421, 341 (2003)
Barkana R.: MNRAS 347, 57 (2004)
Barkana, R., Loeb A.: ApJ. 601, 64 (2004)
Barkana, R., Loeb A.: ApJ. 609, 474 (2004)
Barkana, R., Loeb A.: ApJ. 624, L65 (2005)
Barkana, R., Loeb A.: MNRAS 363, L36 (2005)
Barkana, R., Loeb A.: ApJ. 626, 1 (2005)
Bate, M.R., Bonnell, I.A., Bromm V.: MNRAS 332, L65 (2002)
Bate, M.R., Bonnell, I.A., Bromm V.: MNRAS 339, 577 (2003)
Battaglia, M., De Roeck, A., Ellis, J.R., Gianotti, F., Olive K.A., Pape L.: Eur. Phys. J. C 33, 273 (2004) [arXiv:hep-ph/0306219].
Begelman, M.C., Blandford R.D., Rees M.J.: Rev. Mod. Phys. 56, 255 (1984)
Begelman, M., Ruszkowski M.: Phil.Trans. Roy. Soc. Lond. A363, 655 (2005)
Bennett, C.L., et al.: ApJ. 464, L1 (1996)
Benson, A.J., Frenk, C.S., Lacey, C.G., Baugh, C.M., Cole S.: MNRAS 333, 177 (2002)
Benson, A.J., Frenk, C.S., Baugh, C.M., Cole, S., Lacey C.G.: MNRAS 343, 679 (2003)
Benson, A.J., Hoyle, F., Torres, F., Vogeley M.S.: MNRAS 340, 160 (2003)
Bertschingerl E.: ApJS. 58, 39 (1985)
Bharadwaj, S., Ali S.S.: MNRAS 352, 142 (2004); 356, 1519 (2005)
Bianchi, S., Ferrara, A., Davies, J.I., Alton P.B.: MNRAS 311, 601 (2000)
Binney, J., Tremaine S.: Galactic Dynamics (Princeton: Princeton University Press) (1987)
Birkhoff G.D.: Relativity and Modern Physics. Cambridge: Harvard University Press (1923)
Blain, A.W., Natarajan P.: MNRAS 312, L35 (2000)
Bland-Hawthorn, J., Maloney P.R.: ApJ. 510, L33 (1999)
Bloom, J.S., Kulkarni, S.R., Djorgovski S.G.: AJ. 123, 1111 (2002)
Bode, P., Ostriker J.P., Turok N.: ApJ. 556, 93 (2001); Barkana, R., Haiman, Z., Ostriker J.P.: ApJ. 558, 482 (2001)
Boisse P.: A&A 228, 483 (1990)
Bond, J.R., Arnett, W.D., Carr B.J.: ApJ. 280, 825 (1984)
Bond, J.R., Szalay, A.S., Silk J.: ApJ. 324, 627 (1988)
Bond, J.R., Cole, S., Efstathiou, G., Kaiser N.: ApJ. 379, 440 (1991)
Bonnor W.B.: MNRAS 116, 351 (1956)
Borgani, S., et al.: MNRAS 336, 409 (2002)
Bower R.J.: MNRAS 248, 332 (1991)
Boyle, B.J., et al.: ApJ. 317, 1014 (2000)
Bromm, V., Coppi, P.S., Larson R.B.: ApJ. 527, L5 (1999)
Bromm, V.: PhD thesis, Yale University (2000)
Bromm, V., Kudritzki, R.P., Loeb A.: ApJ. 552, 464 (2001)
Bromm, V., Ferrara, A., Coppi, P.S., Larson R.B.: MNRAS 328, 969 (2001)
Bromm, V., Loeb A.: ApJ. 575, 111 (2002)
Bromm, V., Coppi, P.S., Larson R.B.: ApJ. 564, 23 (2002)
Bromm, V., Loeb A.: ApJ. 596, 34 (2003)
Bromm, V., Loeb A.: Nature 425, 812 (2003)
Bromm, V., Yoshida, N., Hernquist L.: ApJ. 596, L135 (2003)
Bromm, V., Larson R.B.: Ann. Rev. Astr. & Astrophys. 42, 79 (2004)
Bromm, V., Loeb A.: NewA. 9, 353 (2004)
Bromm, V., Loeb A.: ApJ. 624, 382 (2006a)
Bromm, V., Loeb A.: To appear in Proc. of “Gamma Ray Bursts in the Swift Era”; preprint (2006b), (astro-ph/0601216)
Bryan, G.L., Machacek, M., Anninos, P., Norman M.L.: ApJ. 517, 12 (1999)
Bryan, G.L., Norman M.: ApJ. 495, 80 (1998)
Bullock, J.S., Kolatt, T.S., Sigad, Y., Somerville, R.S., Kravtsov, A.V., Klypin, A.A., Primack, J.R., Dekel A.: MNRAS 321, 559 (2001)
Bullock, J.S., Kravtsov, A.V., Weinberg D.H.: ApJ. 548, 33 (2001)
Carr, B.J., Ikeuchi S.: MNRAS 213, 497 (1985)
Carilli, C.L., Gnedin, N.Y., Owen F.: ApJ. 577, 22 (2002)
Carilli, C.L., Gnedin, N.Y., Furlanetto, S., Owen F.: N. Astro. Rev., 48, 1053 (2004)
Casas-Miranda, R., Mo, H.J., Sheth, R.K., Börner G.: MNRAS 333, 730 (2002)
Castellani, V., Chieffi, A., Tornambe A.: ApJ. 272, 249 (1983)
Cen, R., Ostriker J.P.: ApJ. 417, 404 (1993)
Cen, Y., Ostriker J.P.: ApJ. 519, L109 (1999)
Cen, R., Haiman Z.: ApJl. 542, L75 (2000)
Cen, R., Ostriker J.P.: ApJ. 538, 83 (2000)
Cen R.: ApJ. 591, 12 (2003)
Cen, R., Miralda-Escudé, J., Ostriker, J.P., Rauch M.: ApJ. 437, L9 (1994)
Cen, R., Haiman, Z., Mesinger A.: ApJ. 621, 89 (2005)
Chatterjee, P., Hernquist, L., Loeb A.: ApJ. 572, 371 (2002); Phys. Rev. Lett. 88, 121103 (2002)
Chen, X., Kamionkowski, M., Zhang X.: Phys. Rev. D 64, 021302 (2001)
Chen, X., Miralda-Escudé J.: ApJ. 602, 1 (2004)
Chiu, W.A. Ostriker J.P.: ApJ. 534, 507 (2000)
Christlieb, N., et al.: Nature 419, 904 (2002)
Churazov, E., Sunyaev, R., Forman, W., Boehringer H.: MNRAS 332, 729 (2002)
Ciardi, B., Ferrara, A., Abel T.: ApJ. 533, 594 (2000)
Ciardi, B., Ferrara, A., White S.D.M.: MNRAS 344, L7 (2003)
Ciardi, B., Loeb A.: ApJ. 540, 687 (2000)
Ciardi, B., Stoehr, F., White S.D.M.: MNRAS 343, 1101 (2003)
Ciardi, B., Madau P.: ApJ. 596, 1 (2003)
Cole, S., Kaiser N.: MNRAS 237, 1127 (1989)
Couchman, H.M.P., Rees M.J.: MNRAS 221, 53 (1986)
Cowie, L.L., Songaila A.: Nature, 394, 44 (1998)
Croft, R., et al.: ApJ. 580, 634 (2002)
Croom, S.M., et al.: MNRAS 322, 29 (2001); 325, 483 (2001); 335, 459 (2002)
Davé, R., Hernquist, L., Katz, N., Weinberg D.: ApJ. 511, 521 (1999)
Daly, R.A., Loeb A.: ApJ. 364, 451 (1990)
Dekel, A., Silk J.: ApJ. 303, 39 (1986)
Diemand, J., Moore, B., Stadel J.: Nature 433, 389 (2005)
Dietrich, M., et al.: ApJ. 589, 722 (2003)
Dijkstra, M., Haiman, Z., Loeb A.: ApJ. 613, 646 (2004)
Di Matteo, T., Springel, V., Hernquist L.: Nature 433, 604 (2005)
Dodelson S.: Modern Cosmology, (Acacdemic Press: San Diego, CA), (2003)
Dove, J.B., Shull, J.M., Ferrara A.: (1999) (astro-ph/9903331)
Dove, J.B., Shull J.M.: ApJ. 430, 222 (1994)
Draine, B.T., Hao L.: ApJ. 569, 780 (2002)
Dwek, E., Arendt, R.G., Krennrich F.: ApJ. 635, 784 (2005)
Ebert R.: Z. Astrophysik, 37), 217 (1955)
El Eid, M.F., Fricke, K.J., Ober W.W.: A&A 119, 54 (1983)
Efstathiou, G., Rees M.J.: MNRAS 230, P5 (1988)
Efstathiou G.: MNRAS 256, 43 (1992)
Eisenstein, D.J., Hu W.: ApJ. 511, 5 (1999)
Eisenstein, D.J., et al.: ApJ. 633, 560 (2005)
El-Ad, H., Piran T.: MNRAS 313, 553 (2000)
Ellison, S., Songaila, A., Schaye, J., Petinni M.: AJ. 120, 1175 (2001)
Elvis, M., et al.: ApJS. 95, 1 (1994)
Fabian A.: Phil. Trans. Roy. Soc. Lond. A363, 725 (2005)
Fan, X., et al.: AJ. 120, 1167 (2000)
Fan, X., et al.: AJ. 121, 54 (2001); AJ. 122, 2833 (2001); AJ. 125, 1649 (2003)
Fan, X., et al.: AJ. 123, 1247 (2002)
Fan, X., et al.: AJ. 128, 515 (2004)
Fan, X., et al.: preprint (2005), (astro-ph/0512082)
Ferrara, A., Pettini, M., Shchekinov Y.: MNRAS 319, 539 (2000)
Ferrarese L.: ApJ. 578, 90 (2002)
Field G.B.: Proc. IRE 46), 240 (1958); Field G.B.: Astrophys. J. 129), 536 (1959); Field G.B.: ApJ. 129, 551 (1959)
Fillmore, J.A., Goldreich P.: ApJ. 281, 1 (1984)
Fisher, K.B., Scharf, C.A., Lahav O.: MNRAS 266, 219 (1994)
Floyd D.J.E.: preprint (2003), (astro-ph/0303037)
Ford, H.C., et al.: ApJ. 435, L27 (1994)
Fruchter, A., Krolik, J.H., Rhoads J.E.: ApJ. 563, 597 (2001)
Fryer, C.L., Woosley, S.E., Heger A.: ApJ. 550, 372 (2000)
Fukugita, M., Kawasaki M.: MNRAS 269, 563 (1994)
Furlanetto, S.R., Loeb A.: ApJ. 556, 619 (2001)
Furlanetto, S.R., Loeb A.: ApJ. 579, 1 (2002)
Furlanetto, S.R., Loeb A.: ApJ. 588, 18 (2003)
Furlanetto, S., Sokasian, A., Hernquist L.: MNRAS 347, 187 (2004)
Furlanetto, S.R., Zaldarriaga, M., Hernquist L.: ApJ. 613, 1 (2004)
Furlanetto S.R., Loeb A.: ApJ. 634, 1 (2005)
Furlanetto, S.R., Zaldarriaga, M., Hernquist L.: MNRAS 365, 1012 (2006)
Gao, L., White, S.D.M., Jenkins, A., Stoehr, F., Springel V.: MNRAS 355), 819 (2004)
Gehrels, N., et al.: ApJ. 611, 1005 (2004)
Gnedin, N.Y., Ostriker J.P.: ApJ. 486, 581 (1997)
Gnedin N.Y.: MNRAS 294, 407 (1998)
Gnedin, N.Y., Hui L.: MNRAS 296, 44 (1998)
Gnedin, N.Y., Ferrara, A., Zweibel E.G. : ApJ. 539, 505 (2000)
Gnedin N.Y.: ApJ. 535), 530 (2000a)
Gnedin N.Y.: ApJ. 542), 535 (2000b)
Gnedin N.Y., Shaver P.A.: ApJ. 608, 611 (2004)
Goodman J.: Phys. Rev. D52, 1821 (1995)
Gott J.R.: ApJ. 201, 296 (1975)
Gottlöber, S., Lokas, E.L., Klypin, A., Hoffman Y.: MNRAS 344, 715 (2003)
Green, A.M., Hofmann, S., Schwarz D.J.: MNRAS 353, L23 (2004)
Green, A.M., Hofmann, S., Schwarz D.J.: preprint (2005), (astro-ph/0503387)
Green, P.J., et al.: ApJ. 558, 109 (2001); Chartas, G., et al.: ApJ. 579, 169 (2002); Gallagher, S.C., et al.: ApJ. 567, 37 (2002); King, A.R., Pounds K.A.: MNRAS 345, 657 (2003); Pounds, K.A., et al.: MNRAS 346, 1025 (2003)
Gould A.: ApJl. 386), 5 (1992); Stanek, K.Z., Paczynski B., Goodman J.: ApJl. 413), 7 (1993); Ulmer A., Goodman J.: ApJ. 442), 67 (1995)
Gruzinov, A., Hu W.: ApJ. 508, 435 (1998)
Gunn, J.E., Peterson B.A.: ApJ. 142, 1633–1641 (1965)
Gunn, J.E., Gott J.R.: ApJ. 176, 1 (1972)
Gunn J.E.: ApJ. 218, 592 (1977)
Haardt, F., Madau P.: ApJ. 461, 20 (1996)
Haiman, Z., Thoul, A., Loeb A.: ApJ. 464, 523 (1996a)
Haiman, Z., Rees, M.J., Loeb A.: ApJ. 476, 458 (1997); erratum, 484), 985
Haiman, Z., Loeb A.: ApJ. 483, 21 (1997); erratum – ApJ. 499, 520 (1998)
Haiman, Z., Loeb A.: ApJ. 503, 505 (1998)
Haiman, Z., Spaans M.: ApJ. 518, 138 (1999)
Haiman, Z., Abel, T., Madau P.: ApJ. 551, 599 (2000)
Haiman, Z., Loeb A.: ApJ. 552, 459 (2001)
Haiman, Z., Holder G.P.: ApJ. 595, 1 (2003)
Haiman, Z., Cen R.: ApJ. 623, 627 (2005)
Hamilton A.: ApJ. 385, L5, (1992)
Haislip, J., et al.: Nature, 440, 181, (2006), (astro-ph/0509660)
Hernquist, L., Katz, N., Weinberg, D.H., Miralda-Escudé J.: ApJ. 457, L51 (1996)
Hoffman, Y., Shaham J.: 3. ApJ. 297, 16 (1985)
Hofmann, S., Schwarz, D.J., Stöker H.: Phys. Rev. D 64), 083507 (2001)
Hoopes, C.G., Walterbos, R.A.M., Rand R.J.: ApJ. 522, 669 (1999)
Hu, E.M., et al.: ApJ. 568, 75 (2002) erratum 576), 99
Hurwitz, M., Jelinsky, P., Dixon W.: ApJ. 481, L31 (1997)
Iliev, I.T., Mellema, G., Pen, U.L., Merz, H., Shapiro, P.R., Alvarez M.A.: preprint (2005), astro-ph/0512187
Jeans J.H.: Astronomy and Cosmogony (Cambridge: Cambridge University Press) (1928)
Jenkins, A., et al.: MNRAS 321, 372 (2001)
Jungman, G., Kamionkowski, M., Griest K.: Phys. Rep. 267), 195 (1996); Bergstrom, L.: Rep. Prog. Phys. 63), 793 (2000); Gaitskell, R.J., Ann. Rev. of Nuclear and Particle Science 54), 315 (2004)
Kaiser N.: ApJ. 284, L9, (1984)
Kaiser N.: MNRAS 227, 1, (1987)
Kamionkowski, M., Liddle A.R.: Phys. Rev. Lett. 84), 4525 (2000)
Kashlinsky, A., Arendt, R.G., Mather, J., Moseley S.H.: Nature 438, 45 (2005)
Kassim N.E., Weiler K.W.: Low Frequency Astrophysics from Space, Springer-Verlag: New-York, (1990); Stone R.G. et al.: Radio Astronomy at Long Wavelengths American Geophysical Union: Washington DC, (2000); see also http://rsd-www.nrl.navy.mil/7213/weiler/lfraspce.html
Kauffmann, G., White S.D.M.: MNRAS 261, 921 (1993)
Kauffmann, G., White, S.D.M., Guiderdoni B.: MNRAS 264, 201 (1993)
Kauffmann, G., Haehnelt M.: MNRAS 311, 576 (2000)
Kearns E.T.: Frascati Phys. Ser. 28) 413 (2002); [hep-ex/0210019] Bahcall, J.N., Pena-Garay C.: JHEP 0311), 004 (2003)
King A.: ApJ. 596, L27 (2003)
Kirshner, R.P., Oemler, A., Schechter, P.L., Shectman S.A.: ApJL 248, L57 (1981)
Kitayama, T., Ikeuchi S.: ApJ. 529, 615 (2000)
Kodaira, K., et al.: PASJ 55)(2) L17 (2003)
Kogut, A., et al.: ApJS 148, 161 (2003)
Kohler, K., Gnedin, N.Y., Hamilton A.J.S.: ArXiv Astrophysics e-prints, (2005), arXiv:(astro-ph/0511627)
Kolb, E.W., Turner M.S.: The Early Universe (Redwood City, CA: Addison-Wesley) (1990)
Kormendy J.: preprint (2003), (astro-ph/0306353)
Kronberg, P.P., et al.: ApJ. 560, 178 (2001)
Kroupa P.: Science 295, 82 (2002)
Kudritzki, R.P., et al.: ApJ. 536, 19 (2000)
Kudritzki R.P.: ApJ. 577, 389 (2002)
Kulkarni, S.R., et al.: Proc. SPIE, 4005), 9 (2000)
Lacey, C.G., Cole S.: MNRAS 262, 627 (1993)
Lacey, C.G., Cole S.: MNRAS 271, 676 (1994)
Lamb, D.Q., Reichart D.E.: ApJ. 536, 1 (2000)
Larson R.: In Proc. of the 33rd ESLAB Symposium, Star Formation from the Small to the Large Scale, Noordwijk, The Netherlands, November 2–5, 1999, ESA Special Publications Series (SP-445), edited by Favata, F., Kaas, A.A., and Wilson A. (1999), (astro-ph/9912539)
Larson R.B.: MNRAS 332, 155 (2002)
Leitherer, C., Ferguson, H.C., Heckman, T.M., Lowenthal J.D.: ApJ. 452, 549 (1995)
Liddle, A.R., Lyth D.H.: Cosmological Inflation and Large-Scale Structure, Cambridge University Press: Cambridge, (2000)
Lilje, P.B. Efstathiou G.: MNRAS 236, 851 (1989)
Loeb, A., To appear in “Physica Plus”, (2007) astro-ph/0702298
Loeb, A., Rasio F.: ApJ. 432, 52 (1994)
Loeb A.: In E. Smith, A. Koratkar (Eds.), ASP Conf. Series Vol. 133, Science With The Next Generation Space Telescope, ASP, San Francisco, p 73 (1998) (astro-ph/9704290)
Loeb, A., Haiman Z.: ApJ. 490, 571 (1997)
Loeb, A., Rybicki G.B.: ApJ. 524, 527 (1999)
Loeb, A., Barkana R.: Ann. Rev. Astron. & Ap. 39), 19 (2001)
Loeb, A., Peebles P.J.E.: ApJ. 589, 29 (2003)
Loeb, A., Zaldarriaga M.: Phys. Rev. Lett., 92), 211301 (2004)
Loeb, A., Barkana, R., Hernquist L.: ApJ. 620, 553 (2005)
Loeb, A., Zaldarriaga M.: Phys. Rev. D71, 103520 (2005)
Lu, L., Sargent, W., Barlow, T.A., Rauch M.: astroph/9802189, (1998)
Ma, C., Bertschinger E.: ApJ. 455), 7 (1995)
MacFadyen, A.I. Woosley, S.E., Heger A.: ApJ. 550, 410 (2001)
Machacek, M.E., Bryan, G.L., Abel T.: ApJ. 548, 509 (2001)
Machacek, M.E. Bryan, G.L., Abel T.: MNRAS 338, 27 (2003),
Mackey, J., Bromm, V., Hernquist L.: ApJ. 586, 1 (2003)
Mac Low, M.-M., Ferrara A.: ApJ. 513, 142 (1999)
Madau, P., Shull J.M.: ApJ. 457, 551 (1996)
Madau, P., Meiksin, A., Rees M.J.: ApJ. 475, 429 (1997)
Madau P.: In the proceedings of the 9th Annual October Astrophysics Conference in Maryland, After the Dark Ages: When Galaxies were Young, edited by Holt S.S., and Smith, E.P. (1999), astro-ph/9901237
Madau, P., Haardt, F., Rees M.J.: ApJ. 514, 648 (1999)
Madau, P., Rees M.J.: ApJl. 542, L69 (2000)
Madau, P., Ferrara, A., Rees M.J.: ApJ. 555, 92 (2001)
Madau, P., Silk J.: MNRAS 359, L37 (2005)
Magorrian, J., et al.: AJ. 115, 2285 (1998)
Maier, C., et al.: A&A 402, 79 (2003)
Maldacena J.M.: JHEP 0305), 013 (2003)
Malhotra, S., Rhoads J.: ApJL. 647, 95 (2006), (astro-ph/0511196)
Martin C.L.: ApJ. 513, 156 (1999)
Martini P.: preprint (2003), (astro-ph/0304009)
Mathis, H., White S.D.M.: MNRAS 337, 1193 (2002)
McQuinn, M. Zahn, O., Zaldarriaga, M., Hernquist, L., Furlanetto S.R.: ApJ. 653, 815 (2006), preprint (astro-ph/0512263)
Mesinger, A., Haiman Z.: ApJ. 611, L69 (2004)
Meyer, D.M., York D.G.: ApJ. 315, L5 (1987)
Milgrom, M.: New Astron. Rev. 46, 741 (2002); Bekenstein, J.D.: Phys. Rev. D 70, 083509 (2004)
Miralda-Escudé J.: ApJ. 501, 15 (1998)
Miralda-Escudé, J., Rees M.J.: ApJ. 497, 21 (1998)
Miralda-Escudé, J., Haehnelt, M., Rees M.J.: ApJ. 530, 1 (2000)
Miralda-Escudé J.: ApJ. 597), 66–73, (2003)
Mo, H.J., White S.D.M.: MNRAS 282, 347 (1996)
Morales, M.F., Hewitt J.: ApJ. 615, 7 (2004)
Morales M.F.: ApJ. 619, 678 (2005)
Mori, M., Ferrara, A., Madau P.: ApJ. 571, 40 (2002)
Murray, N., Quataert, E., Thompson T.A.: ApJ. 618, 569 (2004)
Natarajan, P., Sigurdsson, S., Silk J.: MNRAS 298, 577 (1998)
Natarajan, P., Albanna, B., Hjorth, J., Ramirez-Ruiz, E., Tanvir, N., Wijers R.A.M.J.: MNRAS 364, L8 (2005)
Nath, B.B. Trentham N.: MNRAS 291, 505 (1997)
Navarro, J.F., Frenk, C.S., White S.D.M.: ApJ. 490, 493 (NFW) (1997)
Navarro, J.F., Steinmetz M.: ApJ. 478, 13 (1997)
Navarro, J.F., et al.: MNRAS 349, 1039 (2004)
Neufeld D.A.: ApJl. 370, L85 (1991)
Oh P.S.: ApJ. 527, 16 (1999)
Oh, P.S., Haiman, Z., Rees M.: ApJ. 553, 73 (2001)
Oh, S.P., Haiman Z.: MNRAS 346, 456 (2003)
Oh, S.P., Scannapieco E.: ApJ. 608, 62 (2004)
Omukai, K., Nishi R.: ApJ. 508, 141 (1998)
Omukai K.: ApJ. 534, 809 (2000)
Omukai, K., Palla F.: ApJ. 561, L55 (2001)
Omukai K., Inutsuka S.: MNRAS 332, 59 (2002)
Ostriker, J., Cowie L.: ApJL. 243, 1270 (1981)
Ostriker, J.P., McKee C.F.: Rev. Mod. Phys. 60), 1 (1988)
Palla, F., Salpeter, E.E., Stahler S.W.: ApJ. 271, 632 (1983)
Peebles, P.J.E., Dicke R.H.: ApJ. 154, 891 (1968)
Peebles, P.J.E., Yu J.T.: ApJ. 162, 815 (1970)
Peebles P.J.E.: The Large-Scale Structure of the Universe (Princeton: PUP) (1980)
Peebles P.J.E.: Principles of Physical Cosmology, pp. 176, 177 (Princeton: PUP) (1993)
Peebles P.J.E.: ApJ. 557, 495 (2001)
Pei Y.C.: ApJ. 438, 623 (1995)
Pen U.L.: New Astron. 9, 417 (2004)
Pentericci, L., et al.: AJ. 123), 2151–2158 (2002)
Perna, R., Loeb A.: ApJ. 501, 467 (1998)
Pettini, M., Kellogg, M., Steidel, C.C., Dickinson, M., Adelberger, K.L., Giavalisco M.: ApJ. 508, 539 (1998)
Press, W.H., Schechter P.: ApJ. 193, 437 (1974)
Press, W.H., Schechter P.: ApJ. 187, 425 (1974)
Pudritz R.E.: Science 295 68 (2002)
Quinn, T., Katz, N., Efstathiou G.: MNRAS 278, L49 (1996)
Rand R.J.: ApJ. 462, 712 (1996)
Razoumov, A.O., Scott D.: MNRAS 309, 287 (1999)
Rees, M.J., Sciama D.W.: Nature 217, 511 (1968)
Rees M.J.: MNRAS 176, 483 (1976)
Rees M.J.: MNRAS 222, 27 (1986)
Reynolds, R.J., Tufte, S.L., Kung, D.T., McCullough, P.R., Heiles C.R.: ApJ. 448, 715 (1995)
Rhoads, J.E., et al.: AJ. 125, 1006 (2003)
Ricotti, M., Shull J.M.: ApJ. 542, 548 (2000)
Ricotti, M., Gnedin, N.Y., Shull M.J.: ApJ. 575, 49 (2002)
Ripamonti, E., Haardt, F., Ferrara, A., Colpi M.: MNRAS 334, 401 (2002)
Rix, H.W., et al.: preprint (1999), (astro-ph/9910190)
Rybicki, G.B., Lightman A.P.: Radiative Processes in Astrophysics, pp. 29–32. Wiley, New York (1979)
Rybicki, G.B., Loeb A.: ApJl. 520, L79 (1999)
Sachs, R.K., Wolfe A.M.: ApJ. 147, 73 (1967)
Saijo, M., Baumgarte, T.W., Shapiro, S.L., Shibata M.: ApJ. 569, 349 (2002); Saijo M.: ApJ. 615, 866 (2004)
Salvaterra, R., Ferrara A.: MNRAS 339, 973 (2003)
Santos, M.R., Bromm, V., Kamionkowski M.: MNRAS 336, 1082 (2002)
Santos M.R.: MNRAS 349, 1137 (2003)
Santos, M.G., Cooray, A., Haiman, Z., Know, L., Ma C.P.: ApJ. 598, 756 (2003)
Santos, M.G., Cooray, A., Knox L.: ApJ. 625, 575 (2004)
Scalo J.: ASP conference series Vol 142, The Stellar Initial Mass Function, eds. Gilmore G., Howell, D., p. 201 (San Francisco: ASP) (1998)
Scalo J., Wheeler J.C.: ApJ. 566, 723 (2002)
Scannapieco, E., Broadhurst T.: ApJ. 549, 28 (2001)
Scannapieco, E., Ferrara, A., Broadhurst T.: ApJ. 536, 11 (2000)
Scannapieco, E., Madau, P., Woosley, S., Heger, A., Ferrara A.: ApJ. 633, 1031 (2005)
Schaye, J., Aguirre, A., Kim, T.-S., Theuns, T., Rauch, M., Sargent W.L.W.: ApJ. 596, 768 (2003)
Schmid, C., Schwarz, D.J., Widerin P.: Phys. Rev. D. 59), 043517 (1999)
Schneider, R., Ferrara, A., Natarajan, P., Omukai K.: ApJ. 571, 30 (2002)
Scott, D., Rees M.J.: MNRAS 247, 510 (1990)
Sedov L.I.: Similarity and Dimensional Methods in Mechanics (New York: Academic) (1959)
Sedov L.I.: Similarity and Dimensional Methods in Mechanics (10th ed.; Boca Raton: CRC) (1993)
Seljak, U., Zaldarriaga M.: Phys. Rev. Lett. 82), 2636, (1999); Hu W.: ApJ. 556), 93 (2001); Hirata C.M., Seljak U.: Phys. Rev. D 67), 043001(2003)
Sesana, F., Haardt, F., Madau, P., Volonteri M.: ApJ. 611, 623 (2004)
Shandarin S.: Astrofizika 16, 769 (1980)
Shapiro, P.R., Giroux M.L.: ApJ. 321, L107 (1987)
Shapiro, P.R., Giroux, M.L., Babul A.: ApJ. 427, 25 (1994)
Shapiro, P.R., Raga A.C.: preprint of the contribution to The Seventh Texas-Mexico Conference on Astrophysics: Flows, Blows, and Glows, eds. W. Lee and S. Torres-Peimbert (astro-ph/0006367) (2000)
Sheth R.K.: MNRAS 300 1057 (1998)
Sheth, R.K., Tormen G.: MNRAS 308, 119 (1999)
Sheth, R.K., Mo, H.J., Tormen, G.: MNRAS 323, 1 (2001)
Sheth, R.K., Tormen G.: MNRAS 329, 61 (2002)
Sheth, R.K., et al.: ApJ. 594, 225 (2003)
Shu, F.H., Lizano, S., Galli, D., Cantò, J., Laughlin G.: ApJ. 580, 969 (2002)
Silk J.: ApJ. 151, 459 (1968)
Silk, J., Rees M.: A&A Lett. 331, L1 (1998)
Simcoe, R.A., Sargent, W.L.W., Rauch M.: ApJ. 606, 92 (2004)
Sobolev V.V.: Moving Envelopes of Stars, Cambridge: Harvard University Press (1960)
Sokasian, A., Abel, T., Hernquist, L., Springel V.: MNRAS 344, 607 (2003)
Sokasian, A., Yoshida, N., Abel, T., Hernquist, L., Springel V.: MNRAS 350, 47 (2004)
Somerville R.S.: ApJ. 572, L23 (2002)
Somerville, R.S., Livio M.: ApJ. 593, 611 (2003)
Songaila A.: ApJ. 490, L1 (1997)
Songaila, A., Cowie L.L.: AJ. 112 335 (1996)
Spergel, D.N., et al.: ApJ. Suppl. 148), 175 (2003)
Springel, V., Hernquist L.: MNRAS 339, 312 (2003)
Springel, V., Di Matteo, T., Hernquist L.: ApJl 620, L79 (2005)
Stanek, K.Z., et al.: ApJ. 591, L17 (2003)
Steidel, C.C., Pettini, M., Adelberger K.L.: ApJ. 546, 665 (2000)
Stoehr, F., White, S.D.M., Springel, V., Tormen, G., Yoshida N.: MNRAS 345), 1313 (2003)
Storey, P.J., Hummer D.G.: MNRAS 272, 41 (1995)
Sunyaev, R.A., Zeldovich Y.B.: APSS 7, 3 (1970)
Tacconi, L.J., et al.: ApJ. 580, 73 (2002)
Tan, J.C., McKee C.F.: ApJ. 603, 383 (2004)
Tegmark, M., Silk, J., Evrard A.: ApJ. 417, 54 (1993)
Tegmark, M., Silk, J., Rees, M.J., Blanchard, A., Abel, T., Palla F.: ApJ. 474, 1 (1997)
Tegmark, M., et al.: Phys. Rev D69, 103501 (2004)
Thacker, R.J., Scannapieco, E., Davis M.: ApJ. 581, 836 (2002)
Theuns, T., Mo, H.J., Schaye J.: MNRAS 321, 450 (2001)
Thoul, A.A., Weinberg D.H.: ApJ. 465, 608 (1996)
Todini, P., Ferrara A.: MNRAS 325, 726 (2001)
Totani T.: ApJ. 486, L71 (1997)
Tozzi, P., Madau, P., Meiksin, A., Rees M.J.: ApJ. 528, 597 (2000)
Tozzi, P., Madau, P., Meiksin, A., Rees M.J.: ApJ. 528), 597 (2000); Gnedin, N.Y., Shaver P.A.: ApJ. 608, 611 (2003)
Tremaine, S., et al.: ApJ. 574, 740 (2002)
Tully, R.B., Somerville, R.S., Trentham, N., Verheijen M.A.W.: ApJ. 569, 573 (2002)
Tumlinson, J., Shull J.M.: ApJ. 528, L65 (2000)
Tumlinson, J., Venkatesan, A., Shull J.M.: ApJ. 612, 602 (2004)
Tytler, D., et al.: In Meylan, G. (ed.) QSO Absorption Lines, p. 289. ESO Astrophysics Symposia; Springer Heidelberg, (1995)
Valageas, P., Silk J.: A&A 347, 1 (1999)
Voit G.M.: ApJ. 465, 548 (1996)
Waxman, E., Draine B.T.: ApJ. 537, 796 (2000)
Weinberg S.: Gravitation and Cosmology. Wiley, New York (1972)
Wechsler, R.H., Bullock, J.S., Primack, J.R., Kravtsov, A.V., Dekel A.: ApJ, 568, 52 (2002)
Weinberg, D.H., Hernquist, L., Katz N.: ApJ. 477, 8 (1997)
White S.D.M., Rees M.J.: MNRAS 183, 341 (1978)
White, S.D.M., Springel V.: preprint of the contribution to the 1999 MPA/ESO workshop, The First Stars, eds. Weiss, A., Abel, T., Hill V. (astro-ph/9911378) (1999)
White, R.L., Becker, R.H., Fan, X., Strauss M.A.: Probing the ionization state of the universe at z>6, AJ 126, 1–14, (2003)
White S.D.M.: Les Houches Lectures, MPA preprint 831 (1994)
Wijers, R.A.M.J., Bloom, J.S., Bagla, J.S., Natarajan P.: MNRAS 294, L13 (1998)
Willott, C.J., McLure, R.J., Jarvis M.J.: ApJl 587, L15 (2003)
Witt, A.N., Gordon K.G.: ApJ. 463, 681 (1996)
Wolfire, M.G., Cassinelli J.P.: ApJ. 319, 850 (1987)
Wood, K., Loeb A.: ApJ. 545, 86 (2000)
Wouthuysen S.A.: AJ. 57, 31 (1952)
Wu, K.K.S., Lahav, O., Rees M.J.: Nature 397, 225 (1999)
Wyithe, J.S.B., Loeb, A., Barnes D.G.: ApJ. 634, 715 (2005)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 581, 886 (2002)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 586, 693 (2003)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 590, 691 (2003)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 595, 614 (2003)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 612, 597 (2004)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: Nature 427, 815 (2004)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 610, 117 (2004)
Wyithe J.S.B., Loeb A.: ApJ. 621, 95 (2004)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: Nature 432, 194 (2004)
Wyithe, J.S.B., Loeb A.: ApJ. 625, 1 (2005)
Wyithe, J.S.B., Loeb, A., Carilli C.: ApJ. 628, 575 (2005)
Yoshida, N., Sokasian, A., Hernquist, L., Springel V.: ApJ. 598, 73 (2003)
Yoshida, N., Bromm, V., Hernquist L.: ApJ. 605, 579 (2004)
Zaldarriaga, M., Furlanetto S.R., Hernquist L.: ApJ. 608), 622 (2004)
Zhang, Y., Anninos, P., Norman M.L.: ApJ. 453, L57, (1995)
Zygelman B.: ApJ. 622), 1356 (2005)
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