Tid og sted for prøveforelesning
Se prøveforelesning
Bedømmelseskomité
- Professor, Ph.D. Johan Fynbo, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institute, Danmark
- Professor, Ph.D. Andrew Bunker, Oxford University, UK
- Professor Hans Kristian Eriksen, Institutt for teoretisk astrofysikk (administrator)
Leder av disputas
Professor Per B. Lilje
Veileder
- Mark Dijkstra
- David Mota
Populærvitenskapelig sammendrag av avhandlingen
Norsk
Denne oppgaven handler om den teoretiske forståelsen av den sterkeste emisjonslinjen i universet: Lyman-alfa. Observasjoner av denne linjen gjør at forskere kan studere de fjerneste objekter, og gir et innblikk i hvordan galakser dannes og utvikles.
Lyman-alfa (forkortet Lyα), som stråles ut fra nøytralt hydrogen, gir forskere et unikt vindu mot det fjerne universet, universet ved høy rødforskyvning. Foruten å være lyssterk, og dermed mulig å observere i selv de fjerneste galakser, har Lyα en resonansnatur: fotonene spres ofte tusenvis av ganger før de slipper ut av vertsgalaksen. Denne spredningsprossesen gjør at Lyα også inneholder informasjon om skalaer som ellers ikke kan studeres.
Denne doktorgradsoppgaven dekker et utvalg observerbare Lyα-størrelser som Lyα-lysstyrkefordelingsfunksjonen til galakser med høy rødforskyvning, de merkverdig store Lyα spektrale ekvivalentbreddene, utstrekningen og profilen til gigantiske Lyα-haloer, Lyα-signaturer fra gass som kollapser direkte til å bli sorte hull, og sist, men ikke minst, Lyα spektra - som inneholder et vell av informasjon om gasstrukturen og og kinematikken til den opprinnelige galaksen.
Engelsk
This thesis focusses on the theoretical understanding of the brightest emission line in the Universe – Lyman-alpha – which allows scientists to study the most distant objects, and thus to understand how galaxies form and evolve.
Lyman-alpha (Lyα) emission of neutral hydrogen provides scientists a unique window into the high-redshift Universe. It is not only very bright and, therefore, allows the observation of even the most distant galaxies, but due to its resonant nature – which implies that Lyα photons scatter commonly thousands of times before escaping the host-galaxy – it contains information about scales which are otherwise impossible to study.
This ph.d. thesis covers a range of Lyα observables such as the Lyα luminosity function of high-redshift galaxies, the puzzle of unusually large Lyα equivalent widths, surface brightness profiles of giant Lyα halos, Lyα signatures of direct collapse black holes, and last but not least Lyα spectra - which contain a wealth of information about the gas structure and kinematics of the originating galaxy. This thesis contains a combination of analytical and numerical work, and represents our small contribution towards the theoretical understanding of the “Lyman-alpha Universe”.