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Galactic Center Archaeology: Age dating the Galactic Bar

Research Project

Project/Area Number 21K03633
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionKagoshima University (2023)
National Astronomical Observatory of Japan (2021-2022)

Principal Investigator

馬場 淳一  鹿児島大学, 理工学研究科, 特任准教授 (90569914)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 斎藤 貴之  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40399291)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords天の川銀河 / 太陽系 / 銀河動力学 / 位置天文学 / 数値シミュレーション / 銀河系中心 / シミュレーション / 銀河力学 / 化学進化
Outline of Research at the Start

近年、天の川銀河の形成進化過程において注目されているのが「棒状構造(バー)の形成進化過程」である。最新観測から「現在」のバーの動力学性質は明らかになりつつあるものの、バーがいつ形成され、どのように進化してきたのかは未だに 明らかになっていない。これらを明らかにするには、バー形成進化の「動力学的履歴」が、 天の川銀河にどのように記録されているのかを理論的に調べる必要がある。本研究では、バーの形成進化の素過程に関する独自の数値シミュレーションにより、バーの「形成時期」や「減速率」の情報が、星の位相空間分布や星形成史/化学進化史にどのように刻まれるのかを明らかにすることを目指す。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、天の川銀河の棒状構造(バー)がいつ形成され、どのように進化してきたのかを明らかにするため、バー形成時期と減速史が天の川銀河にどのように記録されているのかを、天の川銀河の化学動力学数値シミュレーションを用いて明らかにすることが目的である。

(1) 本研究計画で継続的に開発をすすめている化学進化ライブラリを活用し、天の川銀河の化学進化モデルを構築し、太陽系誕生半径に関する論文 (Baba, Saitoh & Tsujimoto 2023) を出版した。研究成果は、鹿児島大学・神戸大学よりプレスリリースを行い、複数のメディアにも取り上げられた。
(2) 2022年度、出版した論文のシミュレーションデータ (Baba et al. 2022) を有効活用し、Gaiaデータなどの観測データとの比較に基づく天の川銀河構造に関する共著論文が出版・投稿 (Almannaei et al. 2024; Funakoshi et al 投稿中) した。
(3) 銀河中心の二重棒状構造を構成する星の軌道群の存在条件に関する論文 (Nakatsuno & Baba 2024) を出版した。
(4) 棒状構造の減速に伴う星・ガスの軌道移動と、銀河系中心の化学動力学進化に関する数値シミュレーションが進んでおり、2024年度に論文として出版する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

現在は、棒状構造の減速に伴う星・ガスの軌道移動と、銀河系中心の化学動力学進化に関する数値シミュレーションが進んでおり、2024年度に論文として出版する予定である。

また、Baba et al. (2023) の太陽系誕生半径に関する論文の発展研究として、棒状構造の減速過程に伴う太陽系軌道移動に関する論文の執筆も進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

減速を伴う棒状構造による星・ガス分布の進化の数値シミュレーションの結果を解析して、主著論文としてまとめる。また、昨年度の主著論文 (Baba et al. 2023) の発展研究として、棒状構造の減速過程に伴う太陽系の軌道移動の論文を執筆する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (12 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 6 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Mullard Space Science Laboratory/University College London/Durham University(英国)

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    • Author(s)
      Nakatsuno Naoki、Baba Junichi
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: 316-328

    • DOI

      10.1093/pasj/psae014

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  • [Journal Article] Impacts of the Local arm on the local circular velocity inferred from the <i>Gaia</i> DR3 young stars in the Milky Way2024

    • Author(s)
      Almannaei Aisha S、Kawata Daisuke、Baba Junichi、Hunt Jason A S、Seabroke George、Yan Ziyang
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 529 Issue: 2 Pages: 1035-1046

    • DOI

      10.1093/mnras/stae158

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Impulsive gas fueling to the galactic center in a barred galaxy due to falls of gas clouds2024

    • Author(s)
      Matsui Hidenori、Masakawa Toshiyasu、Habe Asao、Saitoh Takayuki R
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 76 Issue: 2 Pages: 285-292

    • DOI

      10.1093/pasj/psae009

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  • [Journal Article] Exploring the Sun’s birth radius and the distribution of planet building blocks in the Milky Way galaxy: a multizone Galactic chemical evolution approach2023

    • Author(s)
      Baba Junichi、Saitoh Takayuki R、Tsujimoto Takuji
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 526 Issue: 4 Pages: 6088-6102

    • DOI

      10.1093/mnras/stad3188

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    • Author(s)
      Fujimoto Yusuke、Inutsuka Shu-ichiro、Baba Junichi
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 523 Issue: 2 Pages: 3049-3068

    • DOI

      10.1093/mnras/stad1612

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  • [Journal Article] Chasing the impact of the Gaia-Sausage-Enceladus merger on the formation of the Milky Way thick disc2023

    • Author(s)
      Ciuca Ioana、Kawata Daisuke、Ting Yuan-Sen、Grand Robert J J、Miglio Andrea、Hayden Michael、Baba Junichi、Fragkoudi Francesca、Monty Stephanie、Buder Sven、Freeman Ken
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      Volume: 523 Issue: 1 Pages: 2850-2861

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slad033

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  • [Journal Article] Impact of bar resonances in the velocity-space distribution of the solar neighbourhood stars in a self-consistent N-body Galactic disc simulation2022

    • Author(s)
      Asano Tetsuro、Fujii Michiko S、Baba Junichi、Bedorf Jeroen、Sellentin Elena、Portegies Zwart Simon
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 514 Issue: 1 Pages: 460-469

    • DOI

      10.1093/mnras/stac1379

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Age distribution of stars in boxy/peanut/X-shaped bulges formed without bar buckling2022

    • Author(s)
      Baba Junichi、Kawata Daisuke、Schenrich Ralph
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 513 Issue: 2 Pages: 2850-2861

    • DOI

      10.1093/mnras/stac598

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Galactic bar resonances inferred from kinematically hot stars in Gaia EDR32021

    • Author(s)
      Kawata Daisuke、Baba Junichi、Hunt Jason A S、Schenrich Ralph、Ciuca Ioana、Friske Jennifer、Seabroke George、Cropper Mark
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 508 Issue: 1 Pages: 728-736

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2582

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] SIRIUS project. I. Star formation models for star-by-star simulations of star clusters and galaxy formation2021

    • Author(s)
      Hirai Yutaka、Fujii Michiko S、Saitoh Takayuki R
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 1036-1056

    • DOI

      10.1093/pasj/psab038

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      Fujii Michiko S、Saitoh Takayuki R、Wang Long、Hirai Yutaka
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 1057-1073

    • DOI

      10.1093/pasj/psab037

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    • Author(s)
      Fujii Michiko S、Saitoh Takayuki R、Hirai Yutaka、Wang Long
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Issue: 4 Pages: 1074-1099

    • DOI

      10.1093/pasj/psab061

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      馬場淳一
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      馬場淳一
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      馬場淳一
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    • URL

      https://www.kagoshima-u.ac.jp/topics/2023/11/post-2115.html

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    • URL

      https://www.cfca.nao.ac.jp/pr/20220909

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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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