2008 Fiscal Year Self-evaluation Report
A Study of the Stars and the Structure Formation History in the Early Universe
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18104003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Astronomy
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
FUJIMOTO Masayuki Hokkaido University, 大学院・理学研究院, 教授 (00111708)
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| Project Period (FY) |
2006 – 2010
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| Keywords | 恒星進化 / 超新星爆発 / 核種合成 / 星形成 / 銀河形成 |
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| Research Abstract |
宇宙の進化における第一世代の星、すなわち、重元素を含まない種族III とよばれる星がどのような星であったかを明らかにすることは、観測的にも理論的にも、現在の天文学の焦点の一つである。これらの恒星は,我々の宇宙で最初に輝いた天体であり,そのうちの低質量星は,現在まで生き残り,銀河形成に先行する宇宙黎明期の唯一の情報源と考えられている。種族III 星を含む金属欠乏星の研究は、2002 年の [Fe/H]=-5.3 (鉄の組成が太陽の20 万分の1)の恒星HE0107-5240 とそれに続くに2005 年の[Fe/H]=-5.6 の恒星HE1327-2326 (Frebel,Aoki et al. Nature 2005) の発見によって新段階を画するものであり、これを出発点に、初期宇宙からの生き残りである低質量超金属欠乏星を探査手段として構造形成史を解明することが現実的な課題となった。
これらの発展を受けて恒星物理の解明を重点に研究体制を整備し、理論と観測を結合して、種族III 星と恒星が宇宙の曙光に果たした役割の全体像を明らかにし、それを基礎として銀河系の形成、初期進化の過程の解明に迫ることである。具体的には、主として次の3課題に沿って研究を遂行する。
(1) 現在まで生き残っている低質量星から元素生成に寄与した大質量星までの、全質量の種族III 星、金属欠乏星について、物質混合と元素合成の物理過程を解明し、その進化の統一的な描像を完成する。
(2) すばる等の大型望遠鏡を用いた種族III星の探査と超金属欠乏星の表面組成の精密観測を強化し、本研究で求めた理論とこれらの観測の照合から、宇宙黎明期の恒星の特性を明らかにする。
(3) 上記の研究で求めた銀河系ハローの超金属欠乏星の特性を踏まえ、銀河系ハローの形成過程を跡付け、その歴史を解読する。宇宙初期の星形成過程について、WMAP 等で検証された階層的な銀河形成理論に基づき、星形成、物質循環過程などの考察を通して新しい描像を導く。
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