2022 Fiscal Year Research-status Report

短寿命放射性核種と銀河シミュレーションで探る４６億年間の太陽系移動

Research Project

Project/Area Number	22K20387
Research Institution	The University of Aizu
Principal Investigator	藤本裕輔会津大学, コンピュータ理工学部, 准教授 (90965691)
Project Period (FY)	2022-08-31 – 2024-03-31
Keywords	銀河系 / 太陽系 / 数値シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements	銀河系内における多様な星・惑星系形成と、我々太陽系の起源を理解するためには、時間的にも(46億年間)、空間的にも(銀河円盤全体)、銀河スケールで星と星間ガスの物質循環を解明することが必須である。本研究は天の川銀河の数値シミュレーションを軸に、従来からよく行われてきた天体観測との比較に加え、地球科学分野にあたる隕石や小惑星物質解析との比較も行う、新たな学際研究である。そして、1)46億年前の太陽系の出生地とその周囲環境、2)銀河円盤内における46億年間の太陽系移動の解明を目指している。本年度は上記の研究テーマ２「銀河円盤内における46億年間の太陽系移動」に主に取り組んだ。そのために国立天文台天文シミュレーションプロジェクトが所有するスーパーコンピュータ「Cray XC50」を用いた銀河円盤の星間ガス流体シミュレーションを行った。シミュレーションデータの解析には、本研究費にて購入した計算機を使った。そして巨大分子雲による重力散乱によって、銀河円盤上の星々がどの程度銀河半径方向に移動するのかを定量的に調べた。そして銀河数回転という短い時間の間に星々は1-2kpcの移動が可能であることを明らかにした。これは太陽系も誕生して間もない数億年の間に、巨大分子雲による重力散乱の影響を多大に受けた可能性を示しており、太陽系移動問題へ新たな知見を与えるものである。この結果については学術論文にて公表予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究テーマ２「銀河円盤内における46億年間の太陽系移動」における重要な問いであった巨大分子雲の太陽系移動への影響について明らかにすることができたからである。
Strategy for Future Research Activity	次年度はまずは研究テーマ１「46億年前の太陽系の出生地とその周囲環境」に取り組む。そのためにN体＋流体＋化学力学の銀河シミュレーションを解析する。研究テーマ２「銀河円盤内における46億年間の太陽系移動」に関しては、新たに渦状腕や棒状構造を考慮したシミュレーションを行う。
Causes of Carryover	次年度使用額は１万円以下であるため、概ね使用計画通りである。翌年度も使用計画に沿って研究費を使用する予定である。