ถนนสู่การก่อตัวของกาแล็กซี่
วิลเลียม ซี. คีล
สปริงเกอร์: 2002 230 หน้า €99.95, $109, £60
กาแล็กซี20รับ100เป็นหน่วยการสร้างของจักรวาล การทำความเข้าใจที่มาของการรวมตัวกันของดาว ก๊าซ และฝุ่นจำนวนมากเหล่านี้เป็นหนึ่งในความท้าทายหลักที่นักจักรวาลวิทยาเผชิญอยู่ในปัจจุบัน ความคิดของเราเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพที่รับผิดชอบในการสร้างกาแลคซี่ได้เติบโตอย่างรวดเร็วในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เพื่อตอบสนองต่อความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีดาราศาสตร์ในช่วงเวลานี้
การถือกำเนิดของกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินขนาด 10 เมตร ความสำเร็จของอุปกรณ์ที่เกิดจากดาวเทียม เช่น กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลของนาซ่า และการเปิดสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ไกลเกินกว่าขอบเขตการมองเห็นได้ปฏิวัติมุมมองของจักรวาล ตอนนี้ เราสามารถสังเกตกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปได้มากเสียจนเวลาที่แสงเดินทางออกจากดาราจักรนั้นเป็นส่วนสำคัญของอายุเอกภพ ซึ่งหมายความว่าเราเห็นวัตถุเหล่านี้ตามที่ปรากฏขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียงพันล้านปี ภารกิจที่นักทฤษฎีเผชิญหน้าเผชิญหน้ากันนั้นน่าหวาดหวั่น: เพื่ออธิบายการก่อตัวและวิวัฒนาการของดาราจักรที่มีประวัติศาสตร์จักรวาลยาวนานกว่าหมื่นล้านปี ถึงเวลาแล้วสำหรับหนังสือที่อุทิศให้กับการกำหนดเบาะแสที่มีอยู่เกี่ยวกับวิธีการสร้างกาแลคซี
หนังสือของวิลเลียม คีลสรุปทฤษฎีสองทฤษฎีที่แข่งขันกันเกี่ยวกับการก่อตัวกาแลคซี: ‘การยุบตัวแบบเสาหิน’ และสถานการณ์แบบลำดับชั้น อดีตคือการย้อนเวลากลับไปในทศวรรษที่ 1960 เมื่อมีการแนะนำครั้งแรกว่ากาแล็กซีเกิดในเหตุการณ์ที่รุนแรงในเอกภพยุคแรก การค้นพบดาราจักรที่มีประชากรดาวฤกษ์อายุมากที่เรดชิฟต์สูง (ซึ่งตรงกับสมัยที่เอกภพยังอายุน้อย) ทำให้เกิดความเชื่อถือกับภาพที่มีลักษณะเป็นก้อนใหญ่ ส่งผลให้แบบจำลองเรียบง่ายนี้ไม่ยอมตายอย่างดื้อรั้น
ในทางกลับกัน สถานการณ์แบบลำดับชั้นจะโจมตีปัญหาจากทิศทางตรงกันข้าม ในแบบจำลองนี้ กาแล็กซีถูกสร้างขึ้นจากการรวมตัวกันของชิ้นส่วนเล็ก ๆ ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ในกรณีนี้ ไม่มีการก่อตัวดาราจักรในยุคเดียว แต่มีดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นอย่างคงที่ โมเดลนี้น่าสนใจเพราะตั้งอยู่ในบริบทของแบบจำลองสำหรับการก่อตัวของโครงสร้างในองค์ประกอบสสารมืดของจักรวาล แบบจำลองที่มวลของเอกภพถูกครอบงำด้วยอนุภาคที่มีปฏิกิริยาต่อกันอย่างอ่อนที่เรียกว่าสสารมืดเย็น และมีค่าคงที่ของจักรวาลหรือองค์ประกอบพลังงานมืดที่มีนัยสำคัญด้วย กำลังได้รับการสนับสนุนที่น่าประทับใจจากการวัดรังสีพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิกและแผนภาพฮับเบิล ของซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกล อย่างไรก็ตาม หลักฐานนี้เป็นสถานการณ์จริง: ไม่มีการตรวจพบสสารมืดในห้องปฏิบัติการ
การวิจัยของ Keel
ครอบคลุมหัวข้อต่างๆ มากมาย ซึ่งสะท้อนให้เห็นในความสมบูรณ์และหลากหลายหัวข้อที่กล่าวถึงในหนังสือเล่มนี้ ในตลาดที่นักทฤษฎีครอบงำอยู่ เป็นเรื่องที่สดชื่นเมื่อได้เจอหนังสือเกี่ยวกับการก่อตัวของดาราจักรที่เขียนขึ้นจากมุมมองของการสังเกต ท้ายที่สุดแล้ว แบบจำลองใดๆ ของการก่อตัวดาราจักรไม่ว่าจะน่าสนใจจากมุมมองทางทฤษฎีเพียงใด สุดท้ายก็ตัดสินด้วยว่าแบบจำลองนั้นอธิบายสิ่งที่อยู่ภายนอกได้ดีเพียงใด
ในหนังสือที่มีความยาวขนาดนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะกล่าวถึงรายละเอียดเกี่ยวกับความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้นที่สุดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้อย่างละเอียด ดังนั้น การอภิปรายเรื่อง Lyman ทำลายกาแลคซี ซึ่งเป็นประชากรกลุ่มแรกที่มีความสำคัญของกาแลคซี่ที่ถูกระบุที่ redshift สูง ค่อนข้างสั้นในมุมมองของผลกระทบมหาศาลที่วัตถุเหล่านี้มีต่อวัตถุ นอกจากนี้ ดาราจักรที่ตรวจพบโดยการปล่อยก๊าซที่ความยาวคลื่นต่ำกว่ามิลลิเมตร (ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อฝุ่นในนั้นถูกทำให้ร้อนด้วยแสงดาวหรือจากวัตถุที่ตกลงสู่หลุมดำตรงกลาง) ได้รับความสนใจเพียงเล็กน้อยจนถึงตอนสุดท้าย หนังสือเล่มนี้ให้รสชาติของฟิสิกส์ของการก่อตัวกาแลคซี มากกว่าการทบทวนทฤษฎีอย่างเข้มงวด ผู้อ่านที่ต้องการการบรรยายสรุปเชิงทฤษฎีอย่างครอบคลุมสามารถเปลี่ยนไปใช้ฟิสิกส์จักรวาล แทนได้โดย John Peacock (Cambridge University Press, 1999) หรือCosmology , 2nd edn โดย Peter Coles & Francesco Lucchin (Wiley, 2002)
อย่างไรก็ตามRoad to Galaxy Formationควรพิสูจน์ได้ว่าเป็นไพรเมอร์ที่มีประโยชน์ในการสังเกตกาแลคซีสำหรับนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักศึกษาระดับปริญญาตรีขั้นสูง และนักทฤษฎีที่รู้สึกอายเกินกว่าจะไปดูกล้องโทรทรรศน์ คุณลักษณะที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งคือบรรณานุกรมที่ส่วนท้ายของแต่ละบท ซึ่งประกอบด้วยประวัติย่อของงานวิจัยที่ได้รับการคัดเลือก และไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีคุณค่าสำหรับผู้มาใหม่ในสาขาที่ต้องการคำแนะนำในการเลือกอ่านเพิ่มเติมจากวรรณกรรมที่กำลังเติบโตอย่างไม่ต้องสงสัย20รับ100
