The Nature of Dusty Star-Forming Galaxies

این پایان نامه یک مدل نظری از شکل‌گیری کهکشان را با درمان انتقال تشعشع در کهکشان‌های ستاره‌ساز غبارآلود عنوان می‌کند. نویسنده با گنجاندن این در کیهان‌شناسی تثبیت‌شده ΛCDM (ماده تاریک سرد لامبدا)، توانست جمعیت‌های کهکشانی را شبیه‌سازی کند که تصاویر رصدی واقعی از آن‌ها سنتز شده‌اند. بر اساس تجزیه و تحلیل بیشتر، او نشان می دهد که مطابقت خوبی با مشاهدات ابزارهای جدید مانند دوربین بولومتری SCUBA2 و تداخل سنج آرایه میلی متری بزرگ آتاکاما (ALMA) وجود دارد و برخی از جنبه های جدید این جمعیت کهکشانی هیجان انگیز را نشان می دهد. به ویژه، او نشان می‌دهد که ترکیب این کهکشان‌ها در تصویربرداری باعث افزایش مصنوعی در خوشه‌بندی آن‌ها می‌شود، که او آن را «سوگیری ترکیبی» می‌نامد. این نشان می دهد که جرم هاله ماده تاریک میزبان برای این کهکشان ها قبلاً به طور قابل توجهی بیش از حد برآورد شده است. او همچنین یکی از اولین پیش‌بینی‌های یک مدل تشکیل کهکشان را برای مشاهدات این کهکشان‌ها ارائه می‌کند که توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب (جانشین تلسکوپ فضایی هابل) انجام خواهد شد.

This thesis combines a theoretical model of galaxy formation with a treatment of the radiative transfer in the titular dusty star-forming galaxies. Embedding this within the well-established ΛCDM (Lambda cold dark matter) cosmology, the author was able to simulate galaxy populations from which realistic observational images were synthesised. Based on further analysis, he shows that there is a good correspondence with observations from new instruments such as the SCUBA2 bolometric camera and the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) interferometer, and reveals some novel aspects of this exciting galaxy population. In particular, he shows that blending of these galaxies in the imaging produces an artificial enhancement in their clustering, which he dubs “blending bias”. This implies that the host dark matter halo masses for these galaxies have previously been significantly overestimated. He also presents amongst the first predictions from a galaxy formation model for observations of these galaxies that will be made by the James Webb Space Telescope (the successor to the Hubble Space Telescope).