Pembentukan dan Evolusi Galaksi
Pembentukan dan evolusi galaksi mempelajari bagaimana galaksi muncul dari fluktuasi kepadatan primordial dan tumbuh melalui akresi gas, pembentukan bintang, penggabungan, dan umpan balik sepanjang waktu kosmik.
Definition
Pembentukan dan evolusi galaksi adalah cabang astrofisika yang menjelaskan bagaimana galaksi berasal dalam halo materi gelap yang tumbuh dan berubah seiring waktu melalui aliran masuk dan pendinginan gas, pembentukan bintang, umpan balik energik yang mengatur pertumbuhan tersebut, dan penggabungan dengan galaksi lain.
Scope
Area ini mencakup pertumbuhan hierarkis struktur dari halo materi gelap, perakitan galaksi melalui penggabungan dan interaksi, regulasi pembentukan bintang oleh pasokan gas dan umpan balik, serta evolusi populasi galaksi yang teramati dari alam semesta awal hingga saat ini.
Sub-topics
Core questions
- Bagaimana galaksi terbentuk dalam jaring kosmik halo materi gelap?
- Peran apa yang dimainkan oleh penggabungan dan interaksi dalam membentuk galaksi?
- Bagaimana pembentukan bintang diatur oleh pasokan gas dan umpan balik?
- Bagaimana populasi galaksi berevolusi sepanjang waktu kosmik?
Key theories
- Pembentukan hierarkis dua tahap
- White dan Rees mengusulkan bahwa halo materi gelap terbentuk terlebih dahulu oleh keruntuhan gravitasi dan pengelompokan, setelah itu gas mendingin di dalamnya untuk membentuk galaksi bercahaya, menetapkan kerangka untuk teori modern.
- Pertumbuhan yang diatur oleh umpan balik
- Energi dari supernova dan inti galaksi aktif memanaskan dan mengeluarkan gas, menekan pembentukan bintang dan membentuk fungsi massa galaksi dalam model kosmologis.
- Sejarah pembentukan bintang kosmik
- Laju pembentukan bintang rata-rata volume mencapai puncaknya beberapa miliar tahun setelah Big Bang dan sejak itu menurun, sebuah sejarah yang harus direproduksi oleh model evolusi galaksi yang berhasil.
Clinical relevance
Pembentukan galaksi mengaitkan kosmologi, dinamika gas, pembentukan bintang, dan pertumbuhan lubang hitam menjadi narasi tunggal tentang bagaimana alam semesta yang terlihat terbentuk, dan ini menyediakan dasar teoritis untuk menafsirkan survei mendalam dan teleskop generasi berikutnya.
History
Gambaran modern dimulai dengan teori dua tahap White dan Rees tahun 1978 yang menghubungkan galaksi dengan halo materi gelap. Simulasi numerik dan model semi-analitik berkembang pesat sepanjang tahun 1990-an dan 2000-an, dan survei mendalam memetakan sejarah pembentukan bintang kosmik, bersama-sama menetapkan pembentukan hierarkis yang diatur oleh umpan balik sebagai kerangka standar.
Key figures
- Simon White
- Martin Rees
- Piero Madau
- Rachel Somerville
Related topics
Seminal works
- white1978
- madau2014
- mo2010
Frequently asked questions
- Apakah galaksi terbentuk sebelum atau sesudah halo materi gelap?
- Dalam gambaran standar, halo materi gelap runtuh terlebih dahulu karena materi gelap tidak memancarkan energi. Gas biasa kemudian jatuh ke dalam halo ini, mendingin, dan membentuk bintang, sehingga galaksi bercahaya berkumpul di dalam halo yang sudah ada sebelumnya.
- Mengapa galaksi berhenti membentuk bintang?
- Galaksi dapat kekurangan gas dingin, dan umpan balik energik dari supernova dan inti galaksi aktif memanaskan atau mengeluarkan gas, menghentikan pembentukan bintang. Lingkungan, seperti berada dalam gugus, juga dapat menghilangkan pasokan gas.