An Introduction to Modern Galactic Astrophysics And Cosmology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:Carroll, Bradley W.

出品人:

页数:769

译者:

出版时间:2006-11-15

价格:136.8

装帧:HRD

isbn号码:9780805303476

丛书系列:

图书标签:

• 天文学
• 星系天体物理学
• 宇宙学
• 现代物理学
• 天体物理
• 宇宙
• 星系演化
• 观测宇宙学
• 暗物质
• 暗能量

好的，这是一份关于一本涵盖天体物理学和宇宙学基础的图书简介，重点关注恒星物理、星系演化、暗物质和暗能量等前沿领域，而不涉及您提到的特定书籍内容。 --- 《宇宙的奥秘：从恒星诞生到宇宙大尺度结构》 一本深入探索现代天体物理学与宇宙学核心概念的权威指南 本书旨在为天文爱好者、物理学专业学生以及对宇宙演化历史充满好奇的读者，提供一个全面而深入的框架，用以理解我们宇宙的运作机制、结构形成以及最终命运。我们不再仅仅满足于对夜空的浪漫想象，而是要借助最前沿的观测数据和理论模型，解构天体物理学的宏大叙事。 第一部分：恒星的生命周期与核能驱动 本书的第一部分将聚焦于宇宙中最基本、最活跃的结构——恒星。恒星是宇宙中主要的能量工厂，它们的诞生、演化和死亡，决定了宇宙中元素丰度的分布，也驱动着星系的演化。 1.1 恒星的诞生：从分子云到主序星 我们将详细探讨星际介质的性质，特别是巨大分子云的引力坍缩过程。从原始星团的形成，到原恒星阶段的复杂辐射和磁场相互作用，直至核聚变点火，恒星如何克服简并压力最终稳定下来。这里会深入分析主序星阶段的结构，包括辐射传输机制（如电子汤姆逊散射、自由-自由吸收）和对流与辐射区的划分。 1.2 恒星演化的驱动力与内部结构 深入剖析核合成的细节，特别是质子-质子链反应和碳氮氧（CNO）循环，这是恒星产生能量的根本来源。我们将对比不同质量恒星在主序阶段的演化路径，并解析恒星内部的能量平衡方程（泊松方程、连续性方程）。重点讨论恒星的有效温度、光度和质量-光度关系等关键参数。 1.3 恒星的终结：白矮星、中子星与黑洞 恒星的死亡是宇宙物质循环的关键一环。本书详细描述了低质量恒星如何演化为渐近巨星分支（AGB）星，最终抛射外层形成行星状星云和白矮星。对于大质量恒星，我们将探讨核心坍缩超新星的机制，包括核坍缩、震荡波的形成与反弹。随后，我们将区分中子星的结构（包括夸克物质的可能性）和广义相对论下的黑洞视界定义，以及事件视界望远镜（EHT）的观测成果。 第二部分：星系的形成与演化 恒星聚集在一起形成了星系，而星系则构成了宇宙的骨架。这一部分将从星系的基本分类出发，探讨它们在宇宙早期如何形成并不断演化。 2.1 星系的分类与结构 我们将系统地介绍哈勃序列（椭圆星系、螺旋星系、不规则星系）的物理基础。分析螺旋星系的旋臂结构，理解密度波理论如何解释旋臂的形成与维持。对于椭圆星系，我们将讨论其动力学平衡，以及它们在星系团核心的普遍性。 2.2 星系合并与活动星系核（AGN） 星系演化史充满了碰撞与融合。本书将探讨星系合并的动力学过程，以及合并事件如何触发或抑制恒星形成。核心内容将集中于活动星系核（AGN）——包括类星体、射电星系和塞弗特星系——的物理模型。我们将探讨吸积盘的物理性质、喷流的产生机制，以及超大质量黑洞（SMBH）在星系反馈（Feedback）中的关键作用，解释它们如何调节宿主星系的恒星形成速率。 2.3 恒星形成与星系环境的影响 恒星形成活动受其所处星系环境的深刻影响。本书将对比在星系团、星系群和孤立星系中恒星形成率的差异，讨论环境压力（如“狐尾效应”Ram Pressure Stripping）对星系气体和恒星演化的剥夺作用。 第三部分：宇宙学的基础与大尺度结构 本书的第三部分将视角提升至宇宙的整体尺度，探讨宇宙的起源、演化历史以及我们所观测到的宏观结构。 3.1 现代宇宙学的基石：弗里德曼方程与宇宙膨胀 我们将从爱因斯坦的广义相对论出发，推导出描述均匀、各向同性宇宙膨胀的弗里德曼方程。重点分析宇宙学参数（如哈勃常数 $H_0$、密度参数 $Omega$）的物理意义及其对宇宙时间轴的决定作用。通过分析宇宙微波背景辐射（CMB）的观测，重建宇宙早期的温度和密度历史。 3.2 暗物质：不可见的结构支撑者 暗物质是构成宇宙物质总量的绝大部分，但其本质仍是现代物理学最大的谜团之一。本书将梳理支持暗物质存在的关键观测证据：星系旋转曲线、星系团的维里里平衡以及引力透镜效应。我们将讨论冷暗物质（CDM）模型的成功之处，并探讨候选粒子（如WIMPs、轴子）的理论特性和实验探测方案。 3.3 暗能量与宇宙的加速膨胀 自上世纪末发现宇宙正在加速膨胀以来，暗能量成为了宇宙学研究的焦点。我们将详尽解释如何通过Ia型超新星观测来确定这一发现，并探讨暗能量的可能物理解释，包括宇宙学常数（真空能）和更广义的第五种基本力（如标量场模型）。 3.4 宇宙大尺度结构的形成 我们将讨论从早期宇宙的量子涨落如何通过引力增长为我们今天观测到的星系和星系团的层次结构。重点介绍线性增长理论、物质功率谱 $P(k)$ 的演化，以及星系团和更大尺度的宇宙网（Cosmic Web）的模拟结果。 结论：未解之谜与未来展望 本书的结尾将展望天体物理学和宇宙学的前沿领域，包括重力波天文学（LIGO/Virgo/KAGRA的发现对黑洞和中子星物理的冲击）、系外行星的大气特征分析（生命宜居性）、以及下一代观测项目（如詹姆斯·韦伯空间望远镜 JWST 和欧几里得任务 Euclid）对早期宇宙和暗能量测量的贡献。 --- 本书特色： 深度与广度兼备： 结合了严格的理论推导和最新的观测结果。 侧重物理图像： 强调对物理过程和基本机制的深刻理解，而非仅仅罗列公式。 面向未来： 将前沿科学发现融入经典框架，确保内容的时效性。 《宇宙的奥秘》将引导读者穿越数百万光年的距离和数十亿年的时间尺度，构建起一个统一的、动态的宇宙图景。

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