The nature of the first galaxies and the origin of supermassive black holes as revealed by the star cluster formation process in the early universe

• Project/Area Number: 22H00149
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 16:Astronomy and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 大向 一行 東北大学, 理学研究科, 教授 (70390622)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 矢島 秀伸 筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (10756357) ; 細川 隆史 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30413967)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥37,700,000 (Direct Cost: ¥29,000,000、Indirect Cost: ¥8,700,000); Fiscal Year 2024: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2023: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000); Fiscal Year 2022: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 星形成 / 銀河形成 / 宇宙初期天体 / 巨大ブラックホール形成

Outline of Research at the Start

数値シミュレーションにより、(1)星形成雲の物理状態と誕生する星団の関係、(2)初代銀河内の星団形成過程、(3)強い紫外線輻射場における超大質量星を含んだ星団の形成とそれを種とする巨大ブラックホールの形成について明らかにする。星形成雲の物理的状態ついて網羅的に調べる事で、宇宙大規模構造におけるさまざまな環境について星団形成を統一的に理解する。そして、その結果を初代銀河形成シミュレーションに組み込む事で、将来観測と直接比較可能な初代銀河の性質を予言する。加えて、初代銀河形成に伴う超大質量星形成、その重力崩壊によるブラックホール形成と巨大ブラックホールへの成長過程までの一貫した進化を解明する。