2017 Fiscal Year Annual Research Report
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17K05391
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| Research Institution | International Christian University |
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Principal Investigator |
石丸 友里 国際基督教大学, 教養学部, 上級准教授 (90397068)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 和光 国立天文台, TMT推進室, 准教授 (20321581)
和南城 伸也 上智大学, 理工学部, 准教授 (30327879)
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| Project Period (FY) |
2017
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| Keywords | 化学進化 / 銀河系 / 元素合成 / 超新星 / 中性子星合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金やプラチナのような鉄より重い元素(rプロセス元素)の起源、そして銀河形成過程を明らかにするために、銀河化学進化の計算を行った。主要なrプロセス元素(金やプラチナなど)は中性子星合体、軽いrプロセス元素(銀やパラジウムなど)の一部は超新星爆発が起源であると仮定した。現在の銀河系が様々な質量をもつ小銀河の合体により形成されたとする構造形成モデル(Ishimaru, Wanajo, Prantzos 2015)を基に、それぞれの小銀河で超新星や中性子星合体が予想される割合で発生するという確率論的モデルに拡張した。その結果、中性子星合体の発生頻度が低いために、最小質量の銀河では(個数で)その10%程度でのみrプロセス元素の影響が見られ、そのときのrプロセス元素の鉄に対する割合は極めて高くなることが明らかになった。そして、上記の論文で示唆されている通り小質量銀河では星形成率が低いと仮定すれば、超低金属星にrプロセス元素の過剰が見られることが説明できることが示された。さらに、観測で明らかにされている主要なrプロセス元素と軽いrプロセス元素の異なる傾向は、後者の一部が中性子星合体とは別の起源、例えば超新星爆発であるとすれば説明できることを示した。本年度、重力波とその電磁波対応天体の観測により中性子星合体がrプロセスの起源である可能性が指摘されている。本研究はそれとは独立に、さらに、銀河系形成期から現在に至るまで一貫して中性子星合体がrプロセス元素の主要な起源であることを示唆している。また、銀河系が矮小銀河のような小規模の銀河の合体によって形成されたという構造形成論を裏付けている。
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[Journal Article] Properties of Kilonovae from Dynamical and Post-Merger Ejecta of Neutron Star Mergers2018
Author(s)
Tanaka, M., Kato, D., Gaigalas, G., Rynkun, P., Radž iū tė, L., Wanajo, S., Sekiguchi, Y., Nakamura, N., Tanuma, H., Murakami, I., Sakaue, H. A.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 852
Pages: 109,12
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Chemo-Dynamical Evolution of r-Process Elements in the Local Group Galaxies2017
Author(s)
Hirai, Y., Ishimaru, Y., Saitoh, T. R., Fujii, M. S., Hidaka, J., Kajino, T
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Journal Title
JPS Conference Proceedings
Volume: 14
Pages: 020204,3
DOI
Open Access
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[Journal Article] Early Chemo-Dynamical Evolution of Dwarf Galaxies Deduced from Enrichment of r-Process Elements2017
Author(s)
Hirai, Y., Ishimaru, Y., Saitoh, T. R., Fujii, M. S., Hidaka, J., Kajino, T.
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 466
Pages: 2474-2487
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Production and Distribution of <44>^Ti and <56>^Ni in a Three-Dimensional Supernova Model Resembling Cassiopeia A2017
Author(s)
Wongwathanarat, A., Janka, H.-T., Moller, E., Pllumbi, E., Wanajo, S.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 842
Pages: 13,20
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Simulations of Electron Capture and Low-Mass Iron Core Supernovae2017
Author(s)
Maller, B., Wanajo, S., Janka, H.-Th., Heger, A., Gay, D., Sim, S. A.
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Journal Title
Memorie della Societa Astronomica Italiana
Volume: 88
Pages: 288-293
Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 重元素の起源2017
Author(s)
和南城伸也
Organizer
第30回理論懇シンポジウム「星の物理の新地平」
Place of Presentation
東京大学, 本郷
Year and Date
2017-12-25
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