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矮小銀河星化学組成および短寿命放射性r核種で迫る中性子星合体の元素合成

Publicly Offered Research

Project AreaGravitational wave physics and astronomy: Genesis
Project/Area Number 18H04593
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

辻本 拓司  国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (10270456)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsr過程元素 / 中性子星合体 / 重力波 / 球状星団 / 隕石 / ブラックホール / 矮小銀河 / 短寿命放射性元素 / 強磁場超新星
Outline of Annual Research Achievements

以下の3つの研究テーマに主に従事し、それらの結果を論文としてまとめ年度内の受理を果たすことができた。(1).銀河系ハローの星々に見られる特異なr過程元素組成に新たな知見を与えた。非常に大きな組成比分散([r-process/Fe])の存在が昔から知られているが、その起源は謎であった。我々は中性子星同士の合体に加え、中性子星とブラックホール連星の合体由来のr過程元素合成を考慮することによって説明できることを明らかにした。同時にこの結果から、中性子星合体および中性子星ブラックホール合体の各々の発生頻度比を予言することに成功し、その予言値が重力波検出頻度とよく合致することを示した。(2).太陽近傍でのr過程元素の化学組成的特徴が、単純な化学進化モデルでは説明できないことを明らかにし、それを説明するには銀河系ディスクの星が渦状腕との相互作用で動径方向に移動するradial migartionと呼ばれる力学的過程が必要であることを突き止めた。本研究は銀河系力学と化学進化の融合を実現した成果となった。(3).球状星団Omega Centauriのr過程元素を含めた特異な化学組成を説明する化学力学モデルの構築を、海外研究協力者である戸次氏との共同研究で実現した。この球状星団では爆発的な星形成の後、1回の中性子星合体が数千万年という時差で発生し、星団内に残されていたガスを部分的に汚染したというモデルで観測事実を無矛盾に説明できることを示した。
さらに、研究協力者である横山氏と共にr過程元素を含めた元素の起源に関するレビュー論文を執筆し、Encyclopedia of Geologyに投稿することができた。本論文は隕石と星の化学組成の両視点から元素の起源についてまとめられたものであり、来年度の掲載が確定している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] 西オーストラリア大学(オーストラリア)

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  • [Journal Article] Identification of Absorption Lines of Heavy Metals in the Wavelength Range 0.97-1.32 μm2020

    • Author(s)
      Matsunaga Noriyuki、Taniguchi Daisuke、Jian Mingjie、Ikeda Yuji、Fukue Kei、Kondo Sohei、Hamano Satoshi、Kawakita Hideyo、Kobayashi Naoto、Otsubo Shogo、Sameshima Hiroaki、Takenaka Keiichi、Tsujimoto Takuji、Watase Ayaka、Yasui Chikako、Yoshikawa Tomohiro
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 246 Issue: 1 Pages: 10-10

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ab5c25

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    • Author(s)
      Takuji Tsujimoto, Nobuya Nishimura, Koutarou Kyutoku
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 889 Issue: 2 Pages: 119-119

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab655c

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  • [Journal Article] Galactic r-process Abundance Feature Shaped by Radial Migration2019

    • Author(s)
      Tsujimoto, Takuji; Baba, Junichi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 878 Issue: 2 Pages: 125-133

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab22b3

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  • [Journal Article] A New Formation Model for ω Centauri: A Complex Interplay of Astrophysical Processes2019

    • Author(s)
      Bekki Kenji、Tsujimoto Takuji
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 886 Issue: 2 Pages: 121-121

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab464d

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  • [Journal Article] FeI lines in 0.91-1.33 micrometre spectra of red giants for measuring the microturbulence and metallicities2019

    • Author(s)
      Kondo S.、Fukue K.、Matsunaga N.、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: in press

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  • [Journal Article] Early Chemical Evolution of Zn Driven by Magnetorotational Supernovae and the Pathway to the Solar Zn Composition2018

    • Author(s)
      Tsujimoto Takuji、Nishimura Nobuya
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 863 Issue: 2 Pages: L27-L27

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aad86b

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  • [Journal Article] On the Chemical Abundances of Miras in Clusters: V1 in the Metal-rich Globular NGC 59272018

    • Author(s)
      D'Orazi V.、他52名 (Matsunaga N. 4番目、Kobayashi N. 10番目、Kawakita H. 34番目)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 855 Issue: 1 Pages: L9-L9

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aab100

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      辻本拓司
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  • [Presentation] Connection of r-process enrichment with the gravitational-wave detection rate2019

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      Takuji Tsujimoto
    • Organizer
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  • [Presentation] 近赤外線YJバンドに存在するCuより重い元素の吸収線の同定2019

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      松永典之、谷口大輔、Mingjie Jian、近藤荘平、小林尚人、鮫島寛明、池田優二、福江慧、河北 秀世、大坪翔悟、竹中慶一、渡瀬彩華、吉川智裕、濱野哲史、辻本拓司、安井千香子
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
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  • [Presentation] 宇宙化学進化とニュートリノ天文学2019

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      辻本拓司
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      第5回超新星ニュートリノ研究会
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  • [Presentation] Molybdenum isotopic evidence for nebular thermal processing and material transportation in the inner solar system2019

    • Author(s)
      Yokoyama T.、 Fukai R.、 Tsujimoto T.
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      Lunar and Planetary Science Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 希土類元素創生:2018年宇宙の旅2018

    • Author(s)
      辻本拓司
    • Organizer
      日本希土類学会
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      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] r-process study based on stellar abundances and meteorites2018

    • Author(s)
      Takuji Tsujimoto
    • Organizer
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, Area Workshop
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sporadic r-process events found in the Draco dwarf spheroidal galaxy2018

    • Author(s)
      Takuji Tsujimoto
    • Organizer
      IAU Symposium 344: Dwarf Galaxies: From the Deep Universe to the Present
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] r-process nucleosynthesis and enrichment2018

    • Author(s)
      Takuji Tsujimoto
    • Organizer
      Gravitational wave physics and astronomy: Genesis, Second Annual Symposium
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 星と隕石の化学組成に刻まれたr過程元素の起源と進化2018

    • Author(s)
      辻本拓司
    • Organizer
      重力波観測時代のrプロセスと不安定核
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Meteoritical perspective on the origin of r-process nuclides in the Solar System2018

    • Author(s)
      Yokoyama T.、 Fukai R.、 Tsujimoto T.
    • Organizer
      3rd Korea-Japan Joint Workshop on Isotope-Ratio Mass Spectrometry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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