Lecture35_LB.doc - ClusteringofGalaxies...

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Clustering of Galaxies Galaxies tend to occur in clusters Types of clusters  small clusters like the Local Group rich clusters like the Virgo cluster superclusters There is not enough time since the creation of the Universe for the galaxies to  have moved far from their cluster centers, so the clustering tells us something  about the formation of the Universe itself. Galaxy Collisions The collision time for galaxies in rich clusters is 10 – 10 9  y. There is evidence for collisions from computer simulations. In collisions, the stars don’t collide because there is too much volume  between the stars.  Stars are, on average, very far apart. Collisions are perhaps better termed mergers because the galaxies  involved in such events inevitably become a single large object. The Milky Way and M31 are approaching each other and will eventually  merge. The merger between two or more large systems can produce elliptical  galaxies. In fact, the large elliptical galaxies in the centers of most rich clusters are  surely the products of many collisions. The Expansion of the Universe Around 1913, even before it was established that the “spiral nebulae” were  outside our own Galaxy, Vesto Slipher found that the spectral lines for most galaxies  were shifted to the red portion of the spectrum.  This is strange in a Universe where the  galaxies are moving randomly as are the stars close to the Sun. The Hubble Law
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In 1929, Edwin Hubble made what may have been the greatest astronomical  discovery of the century.  By using the period-luminosity law for the Cepheid variables,  he was able to make a graph of the velocity of a galaxy (determined by the Doppler shift  of its spectral lines) plotted against distance. This plot showed that the more distant a galaxy is,  on average , the faster it moves away from the Milky Way. This great discovery implies three things:  The Universe as a whole is expanding There is no center of expansion The expansion is uniform, and looks the same to all observers no matter  where they are located Hubble’s rate of expansion was too high by about a factor of 10 because the distances to  the galaxies were in error by that factor.  Hubble’s Law may be written  V = H O d Where H O  is known as the Hubble constant and the modern value is about 70 km/s per  Mpc, or 70 km/s/Mpc +/- 5.  Example:    How far away is a galaxy whose velocity of recession is measured to be 1000  km/s? Ans:  
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