The Local Group as an Astrophysical Laboratory pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Livio, Mario (EDT)/ Brown, Thomas M. (EDT)

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:2006-5

价格:$ 220.35

装帧:HRD

isbn号码:9780521847599

丛书系列:

图书标签:

天文学
星系
宇宙学
本星系群
恒星形成
星系演化
暗物质
观测天文学
数值模拟
银河系

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具体描述

The Local Group of galaxies consists of the Milky Way and all of its neighbours. The proximity of these galaxies allows for detailed studies of the processes that have led to their formation, structures, and evolution. In particular, studies of the Local Group can test predictions of structure formation that are based on dark energy and cold dark matter. This 2006 book presents a collection of review papers, written by world experts, on some of the most important aspects of Local Group Astrophysics. It is an invaluable resource for both professional researchers and graduate students in this fascinating area of research.

好的，以下是一份关于《星系团的形成与演化：从宇宙网到局部群》的图书简介，旨在详细阐述其内容，而不涉及您指定的书目《The Local Group as an Astrophysical Laboratory》。 --- 星系团的形成与演化：从宇宙网到局部群一本深入探索宇宙结构宏大叙事的著作本著作《星系团的形成与演化：从宇宙网到局部群》是一部系统性、综合性的专著，旨在为读者构建一幅关于宇宙大尺度结构，特别是星系团形成、演化及其内部动力学的完整图景。本书聚焦于宇宙学标准模型下的结构形成理论，并将其与最新的观测证据相结合，深入探讨了星系团这一宇宙中最大的、引力束缚的结构是如何从早期宇宙的微小扰动演化而来的。全书的叙事脉络清晰，从宇宙的起源和早期量子涨落开始，逐步过渡到暗物质主导下的引力坍缩过程，最终聚焦于我们所能观测到的、最复杂的结构——星系团。我们不仅考察了星系团的理论模型，更详尽地分析了各类观测数据如何支撑或挑战这些模型。第一部分：宇宙学背景与结构形成的理论基石本书的开篇部分奠定了理解星系团的基础。我们首先回顾了$Lambda$CDM（冷暗物质加宇宙学常数）模型的核心要素，包括哈勃常数、物质密度参数以及暗物质和暗能量的性质。这部分内容对于理解后续的动力学演化至关重要。宇宙微波背景（CMB）与初始扰动：我们详细分析了CMB观测提供的关于早期宇宙密度扰动的关键信息。这包括功率谱的形状、谱指数以及非高斯性的限制。正是这些微小的密度波动，在引力作用下，成为了后来星系团的“种子”。线性与非线性引力坍缩：书中对线性理论下的引力不稳定性进行了深入探讨，解释了物质如何开始聚集。随后，我们将重点转向非线性阶段，这是星系团形成的核心物理过程。我们引入了诸如冰山模型（Press-Schechter formalism）和诸如Halo Occupation Distribution (HOD) 等描述暗物质晕（Dark Matter Halo）质量函数的关键工具。读者将学习如何利用这些工具来预测不同质量尺度的结构丰度。暗物质晕的性质：暗物质晕是星系团的骨架。本书花了大量篇幅来描述数值模拟（如N体模拟）如何揭示这些晕的结构特征。内容包括晕的密度剖面（如NFW剖面）、子结构（substructure）的普遍性，以及晕之间的合并和吸积过程。我们探讨了诸如潮汐瓦解、动力学摩擦等机制如何重塑这些晕的内部结构。第二部分：星系团的物理过程与观测特征在建立了理论框架之后，本书转向了星系团的实际物理内容和观测特征。星系团是宇宙中最活跃的“实验室”之一，其内部物质经历了剧烈的热力学和磁流体动力学过程。星系团的物质成分：星系团由三大部分组成：暗物质晕、星系（恒星和气体）以及星系际介质（Intracluster Medium, ICM）。我们对ICM进行了详尽的讨论，这是星系团质量的第二大贡献者。星系际介质（ICM）的热力学： ICM主要是高温（$10^7$至$10^8$开尔文）的等离子体，它通过星系和暗物质晕的吸积而被加热。本书深入分析了冲击波加热、冷却流（Cooling Flows）的理论模型，以及如何利用X射线观测来探究ICM的温度、密度和金属丰度分布。冲击波在星系团合并事件中扮演的关键角色被详细阐述。星系在星系团中的演化：星系在星系团环境中所经历的快速演化是本书的核心议题之一。我们系统地介绍了“环境效应”（Environmental Effects），包括： 1. 潮汐剥离（Tidal Stripping）：解释了星系外围物质如何被宿主晕移除。 2. 压射（Ram Pressure Stripping）：探讨了快速移动的星系如何被高密度、高压的ICM剥离其气体，从而导致恒星形成迅速停止。 3. 星系合并与星系摩擦：分析了在拥挤的星系团核心，星系间合并的频率增加以及动力学摩擦对星系轨道和最终形态的影响。星系团的分类与形态学：从观测角度，我们区分了富集的星系团（Cluster）、星系群（Group）和超星系团（Supercluster）。本书基于星系密度、X射线发射的形状和星系的颜色-星等图（Tully-Fisher, Faber-Jackson关系）来定义和识别这些结构，并探讨了这些不同的环境如何影响星系群组的最终形态。第三部分：星系团观测与前沿研究本书的最后部分聚焦于当前最前沿的观测技术以及尚未完全解决的科学问题。引力透镜技术：引力透镜效应是探测星系团中暗物质分布的无偏倚方法。我们详细介绍了弱引力透镜（Weak Lensing）如何用于重建大尺度结构上的暗物质密度场，以及强引力透镜（Strong Lensing）如何提供对单个星系团中心质量分布的精确约束。星系团的测量与样本：读者将了解当前主要的星系团巡天项目（如Sloane Digital Sky Survey, SDSS, Planck等）如何识别和表征星系团样本。我们探讨了测量星系团质量的不同方法（如X射线温度、星系速度弥散、引力透镜质量估计）之间的潜在不一致性，以及如何使用这些方法来检验宇宙学参数。挑战与未来方向：本书最后总结了当前研究面临的主要挑战。这包括理解暗物质的非热性效应、校准ICM加热和冷却的精确机制、以及如何将星系团观测结果与宇宙学微扰理论更紧密地联系起来。我们展望了下一代望远镜（如欧几里得空间望远镜、LSST）将如何帮助我们更精确地描绘宇宙网的演化历史。总结：《星系团的形成与演化：从宇宙网到局部群》不仅是一本回顾经典理论的教科书，更是一份引导读者进入现代天体物理前沿的指南。它清晰地阐述了，星系团作为宇宙中质量最大的引力束缚结构，是如何成为连接微观宇宙学参数与宏观宇宙形态的关键桥梁。本书适合高年级本科生、研究生以及专业研究人员深入学习和参考。