Original: http://www.public.asu.edu/~rjansen/research_nontech.html
Рольф А. Янсен (ASU)
Моє дослідження фокусується на тому, як нинішня Всесвіт прийшла бути таким, яким ми бачимо його сьогодні. Це велике питання. Для того, щоб впоратися з нею, потрібно об’єднати спостереження Всесвіту на дуже великих відстанях, де, завдяки кінцевої швидкості світла, ми також дивимося назад в часі. Мільярди років тому в часі, насправді. По крайней мере, так само важливо, потрібно дивитися на Всесвіт набагато ближче до дому, де ми можемо розрізняти процеси досить докладно, що ми можемо сподіватися зрозуміти фізику беруть участь. Тільки таким чином ми можемо сподіватися правильно інтерпретувати спостереження в далекому минулому Всесвіту.
Всі неприємності почалися з великого вибуху. Як ми рідко морочитися з іншими вселеними, ми називаємо його Великого вибуху. Всесвіт початку крихітні, неймовірно гарячий і щільний, але швидко охолоджується, як він розширюється і незабаром охолодили до такої міри, що електрони і ядра могли вступати в атоми. Лише кілька сотень мільйонів років тому, перші невеликі галактики закурив, занурений у Всесвіті, постійно розширюється розрідженій нейтрального газу і післясвітіння Великого вибуху.
Галактики, як видається, універсальні будівельні блоки, в яких видно, нормальних сукупностей матерії. Нормальна матерія може являти собою лише слід від загального змісту матерії-енергії Всесвіту, але так як це те, що я зробив з, я, як правило, дуже любив його. Перші, невеликі, галактики, ймовірно, формується навколо насіння темної матерії, невидимі і взаємодіючи зі звичайною матерією тільки через гравітаційне тяжіння. Нормальна матерія, що спочатку агрегируются навколо цього насіння утворюються масивні чорні діри. Багато галактики виявилися зайнятими в гравітаційному перетягуванні каната зі своїми найближчими сусідами. Більші галактики розібрані їх дрібніших колег і виріс ще більше в результаті зіткнень і злиття. Їх центральні чорні діри зливаються в ще більш масивних чорних дір, які продовжують рости і в разі подачі на матеріал падаючий. Всі великі галактики сьогодні, як вважають, містять такі масивні чорні діри в їх центрі. Ті, що вижили галактики утворюються пов’язані групи і більш пізні скупчення галактик, великі структури, які містять досить маси, щоб протистояти розчиненню в зв’язку із загальним розширенням Всесвіту.
Зірки, що утворилися в галактиках всюди, де нормальна матерія конденсується в хмари охолодження газу. Перше покоління зірок в якій мірі не нагадували зірки, як наше Сонце Вони складалися тільки з початкового водню і гелію. Кожне покоління зірок синтезували важкі елементи в ядерній печі їх ядер або їх вибухових смертей. Отриманий сміття, тепер забруднені слідами хімічних елементів, що входять до складу планет і людей, була включена в наступні покоління зірок. Протозвездной газова туманність, з якої наше Сонце і наша Сонячна система ущільнена, містила продукти, принаймні, кількох таких поколінь.
Але зірки не утворюють в математично естетичну ізоляції. Насправді, формування зірок є дуже складним і хаотичний процес. Випромінювання і вітри, і механічна енергія, що виділяється в насильницької смерті масивних короткоживучих зірок, впливають на їх галактичних і навіть позагалактичну середовища. Частинки пилу утворюються з хімічних забруднювачів в газоподібному сміття і може поглинати і повторно випромінювати частина випромінювання. Feasting чорних дір (квазари або КЗО) вибух енергійних пучків випромінювання через своє оточення і вихід далеко за межі своєї галактики. Згодом, випромінювання, що виходить з галактик і досить енергійним, щоб збити єдиного електрона з атома водню, або упаковки досить пробивати навіть роздягнутися і електронів від гелію почали reionize на все більш розрідженій газу між галактиками. (Reionize, тому що Всесвіт була також іонізується протягом короткого часу, перш ніж були якісь атоми). На той час Всесвіт відсвяткував свій перший день народження мільярдна, весь газ водню між галактиками були іонізується, і, як квазари харчування, гелій незабаром наслідував його приклад.
Процес формування зірок в його різних аспектах, як видається, є рушійною силою у формуванні галактик, які ми бачимо сьогодні. Жодна комп’ютерна програма досі не були повністю успішними в створенні віртуальної зірки з реалістичних початкових умов. Тому я слідував наглядова підхід до розуміння кілька ключових змінних і мають намір продовжувати реалізацію цього підходу з наземними, суборбітальні і космічного базування майбутніх інструментів для забезпечення ключовий внесок в наглядову теоретичних моделей і конфронтації їх прогнозів. Хоча, можливо, здавалося б, не пов’язані, всі теми, на яких я опублікував (див мою бібліографію) несуть в так чи інакше на процес формування зірок і складний шлях від Великого вибуху до людей.
