2006 Fiscal Year Annual Research Report
超高分解能次世代シミュレータで探る天の川銀河の成り立ち
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17340059
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
富阪 幸治 国立天文台, 理論研究部, 教授 (70183879)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧野 淳一郎 国立天文台, 理論研究部, 教授 (50229340)
和田 桂一 国立天文台, 理論研究部, 助教授 (30261358)
小久保 英一郎 国立天文台, 理論研究部, 主任研究員 (90332163)
松本 倫明 法政大学, 人間環境学部, 助教授 (60308004)
吉田 直紀 名古屋大学, 大学院理学研究科, 助手 (90377961)
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| Keywords | 銀河形成 / シミュレーション / 自己重力 / 粒子法 / 格子法 / 並列計算機 / 並列化 / 専用計算機 |
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| Research Abstract |
1.SPH法圧力勾配計算の通信方法の見直し:SPH法の並列化について高密度粒子(サイズの小さな粒子)と低密度粒子(サイズの大きな粒子)同士が近接し相互作用している場合に並列計算機同士でデータを転送する非常に効果的な計算方法を見出した。
圧力計算に先んじて行う密度計算の時に他の計算ノードに含まれる粒子と相互作用した粒子に印を付けておき確実に相互作用する粒子のみを選択的に転送する方式が効果的であることを見出した。これにより流体計算に必要な通信バッファが大幅に減り、詳細計算を行うための道が開けた。
2.低温高密度ガスからの星形成:銀河ポテンシャル中の星間ガスに対して、星形成条件をより現実的なものにし、ガスの進化を十分な高密度領域まで追跡した場合の効果について検討した。
(1)星間ガスに重力的な構造が発展し非一様構造が出現した。星間ガスは放射冷却、重力、超新星爆発等の効果により多相構造を成した。
(2)観測的に示唆される緩やかな星形成(星形成効率〜0.01)を仮定した場合でも、観測的に知られるキロパーセク規模の星形成条件を再現できた。
(3)静かな円盤では高密度側への流れが自由落下時間の10倍程度になっていることがわかった。これは非一様多相構造の成長のタイムスケールも星形成を制限する重要な要素であること、また様々なシチュエーションにおける非一様多相構造の発達過程を系統的に調べる必要性を示唆している。
これらから、高分解能シミュレーションからは、従来の銀河形成シミュレーションで信じられてきたものとは異なる描像が得られることが予測された。
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