2019 Fiscal Year Annual Research Report
大革命をもたらす高精度位置天文観測データを用いた天の川銀河の研究
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17H02870
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
郷田 直輝 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 教授 (50202073)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻本 拓司 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (10270456)
矢野 太平 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (90390624)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 位置天文学 / 銀河系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)銀河系中心核バルジの起源と進化の検討：銀河系重力からの潮汐力により星団が破壊された後に残る星団残骸（潮汐テール）に存在する星を同定する解析方法の検討を行った。従来は、星の位置と速度情報をもとにして星団残骸のメンバーの同定を行っている。しかし、我々は、作用積分という星の軌道に沿って保存する積分量に注目し、渦状腕といった非軸対称構造を考慮した場合でも軸対称系の作用積分を用いるとメンバーの同定が位置や速度情報を用いる方法より優位性が十分にあることを確認した。また、銀河中心考古学の遂行のために、中心核バルジでのミラ型変光星の年齢分布を用いる場合、ミラ型星の年周視差や固有運動の測定精度がどの程度必要なのかを定量的に評価した。
(2)太陽運動と力学構造の解析：太陽運動に関して、昨年度に構築した解析方法を用いて、Gaiaの観測データを用いた解析を引き続き行いつつ、解析方法のブラッシュアップを検討した。また、中心核バルジでの星の緩和状況を判断する手法等も引き続き検討した。さらに、銀河面の星の振動現象を用いた銀震学を銀河中心近くの領域でも遂行するために、星の年周視差や固有運動の測定精度がどの程度必要なのかを定量的に評価した。また、銀河面の星が動径方向に移動したことを太陽系近傍の化学組成をもとに明らかにした。
(3)コミュニティによるコアグループの活動継続：研究協力者等と今後の戦略を練る会合（ワークショップ）を公開で開催し、活動を引き続き進めた。特に、小型JASMINEのサイエンス検討等を目的とするJASMINEコンソーシアムを立ち上げ（現時点で45名のメンバー）、活動を開始した。さらに海外にいる研究者とも一緒にJASMINEのWhite Paperの作成を開始した。
(6)国際連携：米国のいくつかの研究機関の研究者からなる小型JASMINEのチームが立ち上がり、サイエンス検討等が行われた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1)銀河中心核バルジの起源と進化の検討に関しては、昨年度に検討した星団の同定化の解析方法をもとに研究を進めた。その結果、研究実績の概要に記述したような解析結果を得ることができて、目標は達成したと考える。また、ミラ型変光星を用いた銀河中心考古学の遂行に関して、ミラ型星の年周視差と固有運動に必要な精度の定量的理由がブラッシュアップされ、進展がみられたことは高く評価している。
(2) 太陽運動等に関する物理情報の再評価と位相分布関数を用いた力学構造の解析に関しては、従来から検討している課題に関しては引き続きブラッシュアップ等が行われたが、論文化は遅れ気味であり、目標にはわずかに達成できていない段階である。一方、銀震学を銀河中心近くの領域でも遂行するために必要な星の年周視差や固有運動の測定精度が定量的に評価でき、JASMINEでも銀震学が展開できることが分かったことは新たな知見であり高く評価できると考える。また、銀河面の星が動径方向に移動したことを示すことが出来たのも高く評価できる。
(3)コミュニティによるコアグループの活動として、研究協力者等と今後の戦略を練るワークショップ（JASMINE Consortium Kick-off meetingと天の川銀河バルジ研究会 2020）を公開で開催し、共同研究を推進することにつながった。また、研究実績の概要に記載したように、JASMINEコンソーシアムを立ち上げ、活動を開始することができたのは、大きな進展である。以上より、目標は達成と考える。
(4)国際連携では、研究実績の概要にあるように、米国にJASMINEを検討するチームが立ち上がり、サイエンス検討も行われたことは非常に大きな進展であった。以上より、目標を達成と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)銀河中心考古学の遂行:小型JASMINEが観測対象とする銀河中心核バルジは銀河系の歴史が凝集されており、恒星系の年齢に応じた運動構造を知ることにより、銀河系や中心に位置する巨大ブラックホールの歴史を解き明かすこと、つまり銀河中心考古学の遂行が可能となる。そこで、小型JASMINEで期待される観測データによってどのように銀河系の歴史が分かるのかを精査する。特に、中心核バルジに存在している可能性がある内部バー構造に関する研究を行う。巨大ブラックホールの成長や中心部での爆発活動にはガスが中心部へ輸送されることが必要であるが、その輸送機構の候補として内部バーの存在が示唆されている。そこで、本研究では、中心核バルジにある星団の破壊と内部バーとの関係に着目し、星団破壊後の残骸にある恒星系の物理量と内部バーの回転速度の進化との相関関係を調べ、内部バーの存在の是非の判断やその進化の評価を行うことが可能な手法を研究する。また、星の位相分布関数を用いて、銀河系中心核バルジ内の中心核ディスクを取り巻くグローバルな空間の力学構造から読み取れる銀河系の歴史を引き続き検討する。さらに、小型JASMINEによって、どのような銀河中心考古学を展開することが可能か、引き続き検討を行う。
(2)コミュニティによるコアグループの活動継続：研究協力者等と今後の戦略を練る会合を開催し、活動を引き続き進める。さらに国際連携も引き続き広げるため、小型JASMINEで期待される科学的成果についての議論やWhite Paperの作成を海外にいる研究者とも行う。
(3)国際連携：海外の関連するプロジェクトやサイエンスに関わる研究協力者との連携を今後もはかり、Gaiaデータの品質情報の取得や科学的成果創出のための今後の戦略を引き続き検討する。
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Research Products
(10 results)
