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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Origin of Galactic First Generation Stars Based on Both Obserbations and Simulations of Very Metal-Poor Stars

Research Project

Project/Area Number 17H01101
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

千葉 柾司  東北大学, 理学研究科, 教授 (50217246)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須佐 元  甲南大学, 理工学部, 教授 (00323262)
小宮山 裕  国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (20370108)
石山 智明  千葉大学, 統合情報センター, 准教授 (90616426)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords超金属欠乏星
Outline of Annual Research Achievements

宇宙初期に生まれた星はどのような過程で形成されたのだろうか。このような星は現在、銀河系のどこにどれだけ残存しているのだろうか。本研究では、これらの古い星の測光・分光観測に基づく探査を実行し、宇宙初期の星形成史、さらに階層的合体による銀河形成史を解明することを目的とする。そこで、銀河系にある恒星系から初代星としての超金属欠乏星候補を選択的に抽出するために、これらの星に特徴的な波長帯に合わせた狭帯域フィルターを製作し、すばる望遠鏡超広視野カメラHSCに装着して、銀河系古成分恒星系(バルジ、ハロー、矮小楕円体銀河)の系統的な測光観測を推進する。そして、この観測によって得られる超金属欠乏星の統計解析を行い、初代星の形成理論と銀河形成論に基づいた大規模理論シミュレーション結果と比較検討することにより、銀河初期の星形成史を解明する。
本年度は、HSC用に本研究に使用する狭帯域フィルター2枚のうちの1枚を製作し、年度内に準備することができた。また、フィルターを望遠鏡に実際に装着するためのホルダーと台車についても整備することができた。このフィルターを用いた実際の超金属欠乏星の観測計画についても、フィルターの特性を考慮して検討を行うことができた。理論的研究も進んでおり、大規模なシミュレーションを実施して初代星の質量分布や空間分布に関する知見を得ることができた。さらに、これまでの研究成果について、内外の研究会や科学雑誌にて発表することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

すばる望遠鏡の超広視野カメラに装着する狭帯域フィルターは、当初の予定日から遅れがあったものの、年度内に納品することができた。また、その他の関連設備の導入も順調に行えている。また、理論的な研究、特に大規模シミュレーションのに関しても滞りなく実施されており、おおむね順調と思われる。

Strategy for Future Research Activity

すばる望遠鏡の超広視野カメラに装着する狭帯域フィルターをさらにもう1枚製作し、実際のすばる望遠鏡を用いた観測に備えて調整する。また、観測方法・計画について十分な準備を行う。理論研究も続けて実施し、様々な暗黒物質の場合の大規模構造の違いとそれに基づく初代星の形成過程の違い、初代星の質量分布に関するより総合的な知見について獲得する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] スペーステレスコープ研究所/カリフォルニア大学/カリフォルニア工科大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      スペーステレスコープ研究所/カリフォルニア大学/カリフォルニア工科大学
  • [Journal Article] Metallicity Distribution of Disk Stars and the Formation History of the Milky Way2018

    • Author(s)
      Toyouchi, D., Chiba, M.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 855 Pages: 104-124

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aab044

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stellar Stream and Halo Structure in the Andromeda Galaxy from a Subaru/Hyper Suprime-Cam Survey2018

    • Author(s)
      Komiyama, Y., Chiba, M. et al.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 853 Pages: id. 29, 21 pp.

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa129

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Global Properties of M31’s Stellar Halo from the SPLASH Survey. III. Measuring the Stellar Velocity Dispersion Profile2018

    • Author(s)
      Gilbert, K. M. et al. (including Chiba, M.)
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 852 Pages: 128-148

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa9f26

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Blocking Metal Accretion onto Population III Stars by Stellar Wind2017

    • Author(s)
      Tanaka, S., Chiaki, G., Tominaga, N., Susa, H.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 844 Pages: 137-147

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa7e2c

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Imprints of the super-Eddington accretion on the quasar clustering2017

    • Author(s)
      Oogi, T., Enoki, M., Ishiyama, T. et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 471 Pages: L21-L25

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slx102

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] すばるPFSが拓く近傍宇宙論と銀河暗黒物質の正体の解明2018

    • Author(s)
      千葉柾司
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
    • Invited
  • [Presentation] Present status of the formation theory of First stars2018

    • Author(s)
      須佐 元
    • Organizer
      初代星初代銀河形成研究会2017
    • Invited
  • [Presentation] Hyper Suprime-Camで探るアンドロメダ銀河の恒星ストリームとハロー構造2018

    • Author(s)
      小宮山裕
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
  • [Presentation] PFSによる銀河系内に生き残った初代星の探査2018

    • Author(s)
      石山智明
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
  • [Presentation] PFS Galactic Archaeology2017

    • Author(s)
      千葉柾司
    • Organizer
      PFS国際共同研究会議
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Stellar wind prevents the ISM gas from accreting onto the Pop III stars2017

    • Author(s)
      須佐 元
    • Organizer
      Francesco's Legacy - Star Formation in Space and Time 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 銀河の中に生き残った初代星の分布2017

    • Author(s)
      石山智明
    • Organizer
      天体形成論 過去・現在・未来

URL: 

Published: 2019-12-27  

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