Galaxies in the Universe pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Sparke, Linda S./ Gallagher, John S., III

出品人:

页数:442

译者:

出版时间:2007-2

价格:$ 164.98

装帧:HRD

isbn号码:9780521855938

丛书系列:

图书标签:

天文学
星系
宇宙学
观测天文学
星系演化
宇宙结构
暗物质
暗能量
天体物理学
银河系

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具体描述

This extensively illustrated book presents the astrophysics of galaxies since their beginnings in the early Universe. It has been thoroughly revised to take into account the most recent observational data, and recent discoveries such as dark energy. There are new sections on galaxy clusters, gamma ray bursts and supermassive black holes. The authors explore the basic properties of stars and the Milky Way before working out towards nearby galaxies and the distant Universe. They discuss the structures of galaxies and how galaxies have developed, and relate this to the evolution of the Universe. The book also examines ways of observing galaxies across the whole electromagnetic spectrum, and explores dark matter and its gravitational pull on matter and light. This book is self-contained and includes several homework problems with hints. It is ideal for advanced undergraduate students in astronomy and astrophysics.

宇宙深处的低语：恒星、星系与时空奥秘导言：从黑暗中升起的微光自古以来，人类便对头顶那片浩瀚的夜空充满了无尽的好奇。那些闪烁的、遥远的星点，是宇宙最古老的见证者，也是我们理解自身在时间与空间中位置的钥匙。本书将带领读者进行一次深入而宏大的宇宙之旅，探索构成我们现实的基本要素——恒星的诞生与死亡、星系的结构与演化，以及支配这一切的物理定律。我们不会聚焦于已知的、被广泛研究的星系群体，而是将目光投向那些更具挑战性、更不为人所知的前沿领域，揭示宇宙学研究中最引人入胜的未解之谜。第一部分：恒星的熔炉——超越主序的生命史诗本书将详细阐述恒星生命周期中那些剧烈且决定性的阶段，特别是对于那些质量远超太阳的巨型恒星。我们将摒弃对太阳型恒星的常规描述，转而深入研究超新星爆发（Supernovae）的内部机制。 1.1 核心的坍缩：Ia型与II型爆发的精微差异致密天体的形成路径：重点探讨白矮星在双星系统中的吸积过程如何触发Ia型超新星，以及质量恒星在氦闪之后不可避免的引力坍缩。我们将分析不同金属丰度（Metallicity）对爆发光变曲线（Light Curve）形状的影响，这对于宇宙距离尺度的校准至关重要。中子星的奇异物质：深入研究中子星内部的物质状态，超越“夸克物质”的简单表述，探讨“超流体”和“超导性”在极端压力下的表现，以及它们的磁场如何产生具有周期性脉冲的脉冲星。这些高速旋转的宇宙灯塔，为我们提供了检验广义相对论的天然实验室。 1.2 极端环境下的能量释放我们将关注伽马射线暴（Gamma-Ray Bursts, GRBs）这一宇宙中最剧烈的能量释放事件。重点分析“长暴”与“短暴”的起源区分——长暴与大质量恒星塌缩（Hypernovae）的关联，以及短暴在双中子星或中子星与黑洞并合中的作用。通过分析其对周围星际介质的冲击波效应，我们可以重建这些爆发事件发生时早期宇宙的化学演化背景。第二部分：星系：时空中的岛屿及其动态本书将超越对典型螺旋星系和椭圆星系的常见分类，深入探究星系的边缘地带和极端形态，以理解星系形成的主导力量。 2.1 矮星系：宇宙的基石与“暗物质之谜” 矮星系（Dwarf Galaxies）是宇宙中最普遍的星系类型，但它们也最难被观测。我们将重点分析： “暗晕”的特征：矮星系是暗物质效应最纯粹的展现平台。通过研究其恒星运动弥散速度（Velocity Dispersion），我们可以对暗物质的粒子性质（例如，WIMPs的相互作用截面）施加约束，并探讨“暗物质热斑”理论在这些卫星星系中的适用性。缺乏恒星形成的陷阱：为什么许多矮星系（如恐龙矮星系）停止了恒星形成？我们将分析“再电离时期”残余的紫外辐射、星系际介质（IGM）的强风扫射，以及潮汐力剥离（Tidal Stripping）如何影响它们的燃料供应。 2.2 环星系与不规则星系：动荡中的美学我们将详细剖析由星系碰撞或引力潮汐作用形成的奇特结构，如霍格天体（Hoag's Object）或“北斗七星”环星系。这些结构并非稳定存在，而是演化历史的快照。通过模拟碰撞过程中的物质重新分布，我们可以重建引发这些形态转变的早期事件序列。对于不规则星系，我们将侧重于其低金属丰度与高恒星形成率的矛盾，探究星系并合过程如何有效地将原始气体团块压缩到足以点燃剧烈恒星诞生的阈值。第三部分：宇宙学前沿——暗能量与时空结构最后，我们将把视角拉到最大尺度，探讨支配宇宙演化的两大神秘力量：暗物质和暗能量。 3.1 暗能量的性质：修正引力或新粒子？我们不会将暗能量视为一个常数（即宇宙学常数 $Lambda$），而是探讨更复杂的模型，如“渐近耦合的标量场”（Quintessence）或修改的引力理论（Modified Gravity, $f(R)$）。通过分析红移巡天数据（如Baryon Acoustic Oscillations, BAO）中距离尺度的微小偏差，我们可以量化暗能量的演化状态方程（$w$），并探究它在宇宙历史中是否保持恒定。 3.2 时空几何的弯曲：引力波天文学的新视界引力波天文学为我们提供了一种全新的方式来“聆听”宇宙的宏大事件，特别是黑洞和中子星的并合。本书将重点分析引力波信号中蕴含的“声学特征”：视界外的信息：如何从并合事件的“潮汐变形”信息中推断出并合体（尤其是中子星）的方程状态——即其“可压缩性”，这直接关系到核物理的极限。背景噪声的挖掘：深入研究超大质量黑洞（SMBH）并合产生的低频引力波背景（Stochastic Background），这是理解星系中心如何演化、以及早期宇宙结构形成的关键线索。结语：在未知中寻找结构本书的旅程将以对宇宙学“视界问题”和“平坦性问题”的重述告终，但侧重点将放在当前科学界如何利用对极端天体和最大尺度结构的研究，来寻找超越标准模型（$Lambda$CDM）的缝隙。宇宙的真实面貌，远比我们想象的更加动态、复杂和充满不可预测性。对这些低语的持续探索，定义了我们对自身存在意义的追问。