2018 Fiscal Year Annual Research Report

A study on the evolution of Asymptotic giant branch stars in the eqarly Universe and on the formation history of the Galaxy

Research Project

Project/Area Number	16K05298
Research Institution	Hokkai-Gakuen University
Principal Investigator	藤本正行北海学園大学, 工学部, 客員研究員 (00111708)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	恒星進化 / 核種合成過程 / 初代星 / 銀河系考古学 / 漸近巨星分枝星 / 炭素星 / 星形成 / 質量放出
Outline of Annual Research Achievements	本研究の基盤となるのは、宇宙初期の超金属欠乏下における漸近巨星分枝(AGB)星の進化の理論、とりわけ、中性子捕獲元素合成過程の機構、工程の解明である。これまでの研究で、超金属欠乏のAGB星のヘリウム殻燃焼段階において、ヘリウム対流層が水素を巻き込むことでに引き起こされる遅い(s-)中性子捕獲元素合成過程の特性を明らかにすることによって、炭素過剰欠乏（CEMP）星の起源の議論に決着をつけ、宇宙黎明期における星・連星系形成過程に関する情報を銀河系ハローの星から読み解いてきた。しかしながら、CEMP星の中に中性子捕獲元素であるEuとBaの組成比が従来考えられていたものと異なる値を示すCEMP-r/s星の存在が知られていて、この種族の星と我々の提起する超金属欠乏下での漸近巨星分枝星の進化の描像との関連についての問題が提起されていた。今年度は、超金属欠乏下でのs-過程元素の合成過程をさらに詳細に分析、反応生成物の中性子密度との関連などの新しい側面を調べることによって、Eu/Ba組成比の変動の機構を解明し、CEMP-r/s星も他の中性子捕獲元素の過多を示すCEMP-s星と同様、連星系でAGB星に進化した主星から伴星への質量輸送によって形成されたとする連星起源説を裏付けることができた。加えて、本研究では、これまで、(1) 超金属欠乏下でのs-過程元素過程の理論とAGB星の進化の描像、(2) 銀河系ハローの超金属欠乏(EMP)星とりわけCEMP星の観測との比較によるCEMP星の連星起源説の展開、および、(3) CEMP星の連星周期、金属量依存性の解析を通して宇宙初期に於ける星の質量関数、連星系の形成機構の解明、の成果を上げてきた。今年度は、これらの成果のまとめ作業を行い、(1)と(2)については論文を投稿中、(3)は執筆中、最後のCEMP-r/sの起源の論文は、投稿予定である。