Cosmological simulations of the first galaxies

Promotie: dhr. M.A. Latife, 14.45 uur, Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Cosmological simulations of the first galaxies

Promotor(s): prof.dr. S. Zaroubi, prof.dr. M.C. Spaans

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Kosmologische simulaties

Het hoofddoel van het onderzoek van Muhammad Abdul Latife is om de vorming van de eerste melkwegstelsels te bestuderen. Daarvoor voerde hij hoge resolutie kosmologische simulaties met de FLASH code uit.

Door de Lyman alfa-fotonen in te vangen, zag hij dat de temperatuur van de proto-galactische halo groter of gelijk aan 104 graden Kelvin blijft. Als gevolg hiervan wordt fragmentatie tot stellaire massaschalen geremd en zijn deze halo’s potentiële kandidaten voor de vorming van supermassieve zwarte gaten. Latife vergelijkt deze resultaten met de gevallen waarbij atomaire en moleculaire waterstofkoeling optreedt en ontdekt dat ze significant verschillen.

Ook maakt hij een schatting van de emissiesterkte van Lyman alfafotonen uit de eerste melkwegstelsels. De emissie van Lyman alfa-fotonen blijkt voort te komen uit het gas dat via koude stromen naar de centra van melkwegstelsels valt. De emissie van Lyman alfa-fotonen is verspreid en een Lyman alfa-flux van 10−17 erg/s/cm2 wordt geproduceerd. Dit zal gedetecteerd kunnen worden met de aanstaande James Webb ruimtetelescoop.

Latife bestudeerde de invloeden van een achtergrond UV-flux op de emissie van Lyman alfa-straling van de eerste melkwegstelsels en keek naar de implicaties voor de vorming van moleculen in het oergas. De aanwezigheid van een UV-achtergrondflux de Lyman alfa-emissie is versterkt en beïnvloedt de vorming van moleculen in het oergas. Latife contateert ook dat het 21-cm signaal dat afkomstig is uit kosmische donkere eeuwen erg zwak is in de afwezigheid van stralingsbronnen, waardoor het volgens Latife dus moeilijk zal zijn om het waar te nemen met de huidige telescopen.

Muhammad Abdul Latife (Pakistan, 1981) studeerde aan het Pakistan Institute of Engineering and Appleid Sciences. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kapteyn Astronomical Institute van de RUG.