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2021 Fiscal Year Research-status Report

球状星団の元素組成異常の起源の解明

Research Project

Project/Area Number 21K03614
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

斎藤 貴之  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40399291)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平居 悠  東北大学, 理学研究科, JSPS特別研究員(CPD) (60824232)
藤井 通子  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90722330)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords球状星団 / 組成異常 / 銀河形成
Outline of Annual Research Achievements

宇宙論的銀河形成シミュレーションを通じて星団形成過程を再現し、星団内部の金属量分布の成立要因についての研究を行うためのシミュレーションコードの拡張をおこなった。粒子分割の導入、フィードバックモデルの更新、化学進化モデルで用いるイールドテーブルの更新、また化学進化イベントのタイムスケールの修正などを行った。このモデルを用いて予備的な銀河形成シミュレーションを行い、形成されるサブクランプの構造や化学進化について調べた。採用したイールド(Limongi & Chieffie 2018)の性質上、低金属環境で星風により Na がよく放出される。低金属量分子雲において星風汚染による金属量進化で観測的に星団で見られる Na-O 逆相関を作ることができる。このイールドの場合は、金属量が大きくなると(Z> 0.001Zsun)星風で放出される O が Na よりも多くなり、逆相関を作るのは難しい。低金属量からの自然な星団形成条件を再現できると期待される宇宙論的銀河形成シミュレーションを用いて銀河ハローの中にできるサブハロー内部の星粒子の集合の金属量分布を調べた。現状数は少ないが、低質量のサブハローの中に、1Gyr以下の短い星形成史を持つものがいて、それらのメンバーの金属量分布では、Na-O 逆相関のような分布ができる。しかし、超新星爆発等による汚染により、相対的に [Na/Fe] の多いメンバーを持つことができていない。今後分解能を高くしていくことで、より低質量でより短く鋭いピークをもつ星形成史をもつ星粒子の集団が形成される期待される。それらの内部金属量分布について今後調べていく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

まだ十分な分解能を持つシミュレーションが進んでいないが、現在行っているところである。

Strategy for Future Research Activity

星団領域を分解する宇宙論的銀河形成シミュレーションを行い、そこでできる星団の化学進化についての研究を行う。

Causes of Carryover

ストレージ購入するのにやや不足した。次年度予算と合わせてストレージを購入する。

  • Research Products

    (10 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 中山大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      中山大学
  • [Journal Article] SIRIUS project. I. Star formation models for star-by-star simulations of star clusters and galaxy formation2021

    • Author(s)
      Hirai Yutaka、Fujii Michiko S、Saitoh Takayuki R
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Pages: 1036~1056

    • DOI

      10.1093/pasj/psab038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SIRIUS project. II. A new tree-direct hybrid code for smoothed particle hydrodynamics/<i>N</i>-body simulations of star clusters2021

    • Author(s)
      Fujii Michiko S、Saitoh Takayuki R、Wang Long、Hirai Yutaka
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Pages: 1057~1073

    • DOI

      10.1093/pasj/psab037

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SIRIUS project. III. Star-by-star simulations of star cluster formation using a direct <i> <b>N</b> </i>-body integrator with stellar feedback2021

    • Author(s)
      Fujii Michiko S、Saitoh Takayuki R、Hirai Yutaka、Wang Long
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 73 Pages: 1074~1099

    • DOI

      10.1093/pasj/psab061

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutron star mergers as the astrophysical site of the r-process in the Milky Way and its satellite galaxies2021

    • Author(s)
      Wanajo Shinya、Hirai Yutaka、Prantzos Nikos
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 505 Pages: 5862~5883

    • DOI

      10.1093/mnras/stab1655

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Orion Nebula の形成と大質量星の運動について2022

    • Author(s)
      藤井通子,Long Wang,斎藤貴之,服部公平,平居悠
    • Organizer
      日本天文学会2022年春季年会
  • [Presentation] 銀河衝突、爆発的星形成、星団形成2021

    • Author(s)
      斎藤貴之
    • Organizer
      様々なスケールの衝突流による誘発的星形成~大質量星から超大質量星団まで~
    • Invited
  • [Presentation] 次世代銀河形成シミュレーションへ向けて2021

    • Author(s)
      斎藤貴之,行方大輔,岩澤全規,平居悠,細野七月,野村昴太郎,坪内美幸,牧野淳一郎,岡本崇,藤井通子,平島敬也
    • Organizer
      第15回アクセラレーション技術発表討論会「富岳による高度科学技術計算」
    • Invited
  • [Presentation] Formation of the Orion Nebula Cluster2021

    • Author(s)
      藤井通子,Long Wang,斎藤貴之,服部公平,平居悠
    • Organizer
      日本天文学会 2021 年秋季年会
  • [Remarks] SIRIUS Project

    • URL

      https://sites.google.com/g.ecc.u-tokyo.ac.jp/sirius-project/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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