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高解像度3次元シミュレーションを用いた銀河構造と分子雲形成・星形成の研究

Research Project

Project/Area Number 15J02294
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

藤本 裕輔  北海道大学, 理学院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords棒渦巻銀河 / 分子雲 / 星形成 / 超新星爆発 / 銀河流体シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

銀河構造が星形成に与える影響を明らかにすることが我々の研究の目的である。我々は過去の一連の研究で、大きく環境の異なる銀河構造を持つ棒渦巻銀河に注目してきた。棒渦巻銀河のBar領域とArm領域では、両領域共にガス面密度が同程度に高いにも関わらず星形成率が異なることが問題になっている。これは、星の原料である星間ガスの量が同程度であるにも関わらず、生まれる星の量が銀河内の領域で異なることを示している。我々は、星形成の母体である分子雲を分解できる高解像度の棒渦巻銀河シミュレーションを行ってきた。そして領域ごとの分子雲の性質や進化の特徴を調べ、銀河領域ごとでそれらが異なることと、その中でも特に分子雲同士の相互作用の違いが星形成率の違いにつながっていることを示してきた。加えて、超新星爆発は周囲の星間ガス分布に大きな影響を与えるため、銀河内の分子雲の形成と進化にとって重要な物理現象である。そのため、超新星爆発による影響を考慮させたシミュレーションも行い、分子雲が受ける影響を調べた。その結果、超新星爆発が分子雲の一部分を破壊しそのガスを星間空間に分散させることによって、分子雲間の星間ガス密度を上げること。そして分子雲間の星間ガス密度上昇によって、銀河内を回転する分子雲はより大きな流体抵抗を受け角運動量を失い、銀河中心に落ちていくことを明らかにした。この分子雲落下は銀河中心へのガス供給機構として非常に重要である。今年度はこの研究結果を国際科学雑誌に論文投稿し、掲載を受理された。また、さらなる現実的なシミュレーションを目指し、オーストラリア国立大学のMark Krumholz教授と共同研究も行った。そして超新星爆発だけでなく、恒星風や電離光子による効果も全て首尾一貫して扱うことのできる新たなモジュールの開発に成功した。今後はこのモジュールを使ったシミュレーションを行う予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] コロンビア大学(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] GMC evolution in a barred spiral galaxy with star formation and thermal feedback2016

    • Author(s)
      Fujimoto, Yusuke; Bryan, Greg L.; Tasker, Elizabeth J.; Habe, Asao; Simpson, Christine M.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 461 Issue: 2 Pages: 1684-1700

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1461

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of galactic disc inclination and resolution on observed GMC properties and Larson's scaling relations2016

    • Author(s)
      Pan, Hsi-An; Fujimoto, Yusuke; Tasker, Elizabeth J.; Rosolowsky, Erik; Colombo, Dario; Benincasa, Samantha M.; Wadsley, James
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 458 Issue: 3 Pages: 2443-2453

    • DOI

      10.1093/mnras/stw478

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] What is a GMC? Are observers and simulators discussing the same star-forming clouds?2015

    • Author(s)
      Pan, Hsi-An; Fujimoto, Yusuke; Tasker, Elizabeth J.; Rosolowsky, Erik; Colombo, Dario; Benincasa, Samantha M.; Wadsley, James
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 453 Issue: 3 Pages: 3082-3099

    • DOI

      10.1093/mnras/stv1843

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銀河面における分子雲衝突 ~シミュレーション研究~2015

    • Author(s)
      藤本裕輔
    • Organizer
      野辺山45mレガシー銀河面サーベイ研究会2015
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都・三鷹市)
    • Year and Date
      2015-11-02
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • Author(s)
      藤本裕輔
    • Organizer
      分子雲衝突で探る星形成
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-10-29
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 超新星爆発を考慮した 棒渦巻銀河における分子雲形成・進化2015

    • Author(s)
      藤本裕輔
    • Organizer
      日本天文学会2015年秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • Author(s)
      藤本裕輔
    • Organizer
      Life Cycle of Gas in Galaxies: A Local Perspective
    • Place of Presentation
      ドゥウィンゲロープ(オランダ)
    • Year and Date
      2015-08-31
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • Author(s)
      藤本裕輔
    • Organizer
      From interstellar clouds to star-forming galaxies: universal processes ?
    • Place of Presentation
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2015-08-03
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • Author(s)
      藤本裕輔
    • Organizer
      Star Formation Workshop 2015
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都・三鷹市)
    • Year and Date
      2015-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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