Nearly Normal Galaxies: From the Planck Time to the Present

گاهی گفته می شود که نجوم چهارراه فیزیک است. با همین روحیه، می توان به اجبار استدلال کرد که کهکشان ها چهارراه نجوم هستند. فرآیندهای داخلی کهکشان ها شامل تمام اجزای اساسی اخترفیزیک است: تکامل ستارگان، تشکیل ستاره، اخترفیزیک با چگالی کم، دینامیک، هیدرودینامیک و اخترفیزیک با انرژی بالا. در واقع، به سختی می توان یک مبدأ رصدی در هر محدوده طول موجی بر روی هر نوع جرم آسمانی نام برد که سرنخ مفیدی از شکل گیری و تکامل کهکشان ها ارائه نکند. اگرچه فرآیندهای درونی کهکشان‌ها تا همین اواخر بیشتر توجه ما را به خود معطوف می‌کرد، اما اکنون می‌دانیم که ارتباط کهکشان‌ها با محیطشان نیز حیاتی است. اینکه کهکشان‌ها چگونه در ساختارهای بزرگ‌تر جمع می‌شوند و به نوبه خود تحت تأثیر آن‌ها قرار می‌گیرند، سؤالات مهمی برای تکامل کهکشانی است. در سطحی بزرگ‌تر، ما کهکشان‌ها را به‌عنوان بلوک‌های ساختمانی اصلی جهان، واحدهای پایه‌ای در نظر گرفته‌ایم که به‌وسیله‌ی آن ساختار بزرگ مقیاس جهان درک و اندازه‌گیری می‌شود. در سطحی بزرگ تر، ما همچنین قویاً معتقدیم که کهکشان ها فرزندان مستقیم بی نظمی های چگالی اولیه در انفجار بزرگ هستند. اکنون ویژگی‌های کهکشان به‌عنوان یک محدودیت حیاتی برای فیزیک انفجار بزرگ و یک پیوند حیاتی بین ساختار ماکروسکوپی و میکروسکوپی جهان در نظر گرفته می‌شوند.

It is sometimes said that astronomy is the crossroads of physics. In the same spirit, it can forcefully be argued that galaxies are the crossroads of astronomy. Internal pro ces ses within galaxies involve all of the fundamental components of astrophysics: stellar evolution, star formation, low-density astrophysics, dynamics, hydrodynamics, and high-energy astrophysics. Indeed, one can hardly name an observational datum in any wavelength range on any kind of celestial object that does not provide a useful clue to galaxy formation and evolution. Although internal processes in galaxies until recently occupied most of our attention, we now know that it is also vital to relate galaxies to their environment. How galaxies congregate in larger structures and are in turn influenced by them are crucial questions for galactic evolution. On a grander level we have also come to regard galaxies as the basic building blocks of the universe, the basic units whereby the large­ scale structure of the universe is apprehended and quantified. On a grander level still, we also believe strongly that galaxies are the direct descendents of early density irregularities in the Big Bang. Galaxy properties are now viewed as providing a crucial constraint on the physics of the Big Bang and a vital link between the macroscopic and microscopic structure of the universe.