2023 Fiscal Year Final Research Report
Simulations of first galaxy formation based on understanding of small-scale astronomical phenomena: the effect of stellar cluster evolution
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21K20373
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University (2022-2023)
Tohoku University (2021) |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 初代星 / 初代銀河 / 初代ブラックホール |
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| Outline of Final Research Achievements |
In this project, we have performed a series of large-scale numerical hydrodynamics simulations to study the first galaxy formation. By incorporating a precise understanding of small-scale astrophysical phenomena, we are able to treat the first galaxy formation more realistically compared to previous studies.
Specifically, by focusing on the process of star cluster formation from giant gas clouds and performing first galaxy formation simulations incorporating the latest star cluster formation models, we revealed that burst-like star formation is induced by far-ultraviolet radiation from the clusters and that during the burst-like star formation phases, radiation from the clusters dominates the entire radiation from the galaxies, leading to their classification as irregular galaxies.
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| Free Research Field |
宇宙物理学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、ビッグバンから現在までの銀河形成史における初期段階にあたる、宇宙で最初の銀河 (初代銀河)の形成過程の理論的解明を進めるものである。2021年のジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の打ち上げ以降、宇宙初期の銀河観測は大きく進展しており、その結果を最大限活用するためにも、初代銀河理論を進めることが求められている。本研究により、小スケール天体現象の理解を用いた現実に近い形での初代銀河形成過程がシミュレーション可能になり、その結果に基づいて初代銀河過程の物理的理解を進めることができた。一方で、初代銀河の理論的理解にはまだ大きな改善の余地もあり、今後、さらに研究を発展させることが重要である。
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