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2015 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙初代星誕生から銀河系形成期における恒星進化と物質循環

Research Project

Project/Area Number 23224004
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

青木 和光  国立天文台, TMT推進室, 准教授 (20321581)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 正行  北海学園大学, 工学部, 研究員 (00111708)
冨永 望  甲南大学, 理工学部, 准教授 (00550279)
茂山 俊和  東京大学, 理学系研究科(理学部), 准教授 (70211951)
野本 憲一  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (90110676)
小笹 隆司  北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90263368)
須田 拓馬  東京大学, 理学系研究科(理学部), 助教 (90374735)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords超新星 / ダスト / 銀河系 / 金属欠乏星 / 化学進化
Outline of Annual Research Achievements

探査望遠鏡LAMOSTで見つかった金属欠乏星候補天体をすばる望遠鏡で詳細に観測するプログラムを本格化し、鉄組成の極めて低い天体と、r過程元素の過剰を示す星の化学組成を報告するという初期成果を得た。矮小銀河の星の化学組成データベースの整備を継続し、矮小銀河ごとの化学進化を特徴付ける組成比や炭素過剰星の割合を調査して論文執筆を進めるとともに、データベース公開準備をほぼ完了した。また、矮小銀河の星のr過程元素Euの組成を観測し、鉄組成によらずEuの組成がほぼ一定になることを示すデータを新たに得て、r過程が超新星よりも稀にしか起こらない中性子星合体であるという主張をより強固なものにした。
低金属量での元素組成に大きな影響を与えたと考えられる極超新星やガンマ線バーストの起源としてマグネターが提案されていることをふまえ、マグネターで合成される鉄の量を理論的に調べ、極超新星の明るさを説明するためにはそれだけでは不足で、別の機構が必要であることを明らかにした。超新星放出物質中でのAl2O3粒子形成を理論的に調べ、超新星起源と考えられるプレソーラー粒子のサイズを再現するには、放出物質は大きな密度コントラストをもつ必要があることを明らかにした。
進化の進んだ低金属量の中小質量星で起こるs過程を理論的に調べ、これが普遍的に起こること、ヘリウム対流層への水素混合が主要な役割を果たすことなどを明らかにし、炭素過剰星の起源への制限を得た。またこういう星の放出物質中でのダスト形成計算を行い、星風による質量放出の条件を定式化した。
宇宙初代星として小質量星が誕生した場合に受ける表面への重元素降着を階層的構造形成の枠組みの中で評価し、この影響を受けない星の探査方針を提案した。光速の数分の1におよぶ中性子星合体からの物質放出の伝播過程を考慮した化学進化モデルを構築し、銀河系ハローの星の観測結果の再現に成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (35 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Acknowledgement Compliant: 13 results,  Open Access: 2 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 7 results)

  • [Int'l Joint Research] 国家天文台(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      国家天文台
  • [Journal Article] Subaru/HDS study of CH stars: elemental abundances for stellar neutron-capture process studies2016

    • Author(s)
      Goswami, A., Aoki, W., Karinkuzhi, D.
    • Journal Title

      Monthly Notice of the Royal Astronomical Society

      Volume: 455 Pages: 402-422

    • DOI

      10.1093/mnras/stv2011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Concurrent Formation of Carbon and Silicate Dust in Nova V1280 Sco2016

    • Author(s)
      Sakon, I., Sako, S., Onaka, T., Nozawa, T., Kimura, Y., Fujiyoshi, T., Shimonishi, T., Usui, F., Takahashi, H., Ohsawa, R., Arai, A., Uemura, M., Nagayama, T., Koo, B.-C., Kozasa, T.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 817 Pages: 145, 23pages

    • DOI

      10.3847/0004-637X/817/2/145

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Population III Stars Around the Milky Way2016

    • Author(s)
      Komiya, Y., Suda, T., Fujimoto, M. Y.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 820 Pages: 59, 11pages

    • DOI

      10.3847/0004-637X/820/1/59

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On the brightness of surviving companions in type Ia supernova remnants2016

    • Author(s)
      Noda, K., Suda, T., Shigeyama, T.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 68 Pages: 11, 10page

    • DOI

      10.1093/pasj/psv117

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Spherical explosion with a central energy source2016

    • Author(s)
      Masuyama, M., Shigeyama, T., Tsuboki, Y.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 68 Pages: 22, 6pages

    • DOI

      10.1093/pasj/psv140

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rapidly Rising Transients from the Subaru Hyper Suprime-Cam Transient Survey2016

    • Author(s)
      Tanaka, M., Tominaga, N., Morokuma, T., Yasuda, N., Furusawa, H., Baklanov, P. V., Blinnikov, S. I.; Moriya, T. J., Doi, M., Jiang, J-a., Kato, T., Kikuchi, Y., Kuncarayakti, H., Nagao, T., Nomoto, K., Taniguchi, Y.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 819 Pages: 5, 15pages

    • DOI

      10.3847/0004-637X/819/1/5

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] High-resolution spectroscopic studies of ultra metal-poor stars found in the LAMOST survey2015

    • Author(s)
      Li, H-N., Aoki, W., Zhao, G., Honda, S., Christlieb, N., Suda, T.
    • Journal Title

      Publication of Astrononomical Society of Japan

      Volume: 67 Pages: 84

    • DOI

      10.1093/pasj/psv053

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hubble Space Telescope Near-Ultraviolet Spectroscopy of Bright CEMP-s Stars2015

    • Author(s)
      Placco, V. M., Beers, T. C., Ivans, I. I., Filler, D., Imig, J. A., Roederer, I. U., Abate, C., Hansen, T., Cowan, J. J., Frebel, A., Lawler, J. E., Schatz, H., Sneden, C., Sobeck, J. S., Aoki, W., Smith, V. V., Bolte, M.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 812 Pages: 198, 18pages

    • DOI

      10.1088/0004-637X/812/2/109

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular Line Formation in the Extremely Metal-poor Star BD+44 4932015

    • Author(s)
      Aoki, W.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 811 Pages: 64, 9pages

    • DOI

      10.1088/0004-637X/811/1/64

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Discovery of a strongly r-process enhanced extremely metal-poor star LAMOST J110901.22+075441.82015

    • Author(s)
      Li, H-N., Aoki, W., Honda, S., Zhao, G., Christlieb, N., Suda, T.
    • Journal Title

      Research in Astronomy and Astrophysics

      Volume: 15 Pages: 1264-1274

    • DOI

      10.1088/1674-4527/15/8/011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chemical feature of Eu abundance in the Draco dwarf spheroidal galaxy2015

    • Author(s)
      Tsujimoto, T., Ishigaki, M. N., Shigeyama, T., Aoki, W.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 67 Pages: L3, 6pages

    • DOI

      10.1093/pasj/psv035

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Probing the Physical Conditions of Supernova Ejecta with the Measured Sizes of Presolar Al2O3 Grains2015

    • Author(s)
      Nozawa, T., Wakita, S., Hasegawa, Y., Kozasa, T.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letters

      Volume: 811 Pages: L39, 5pages

    • DOI

      10.1088/2041-8205/811/2/L39

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The Most Iron-deficient Stars as the Polluted Population III Stars2015

    • Author(s)
      Komiya, Y. Suda, T., Fujimoto, M. Y.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letters

      Volume: 808 Pages: L47, 5pages

    • DOI

      10.1088/2041-8205/808/2/L47

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Revealing progenitors of type Ia supernovae from their light curves and spectra2015

    • Author(s)
      Kutsuna, M., Shigeyama, T.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 67 Pages: 54, 14pages

    • DOI

      10.1093/pasj/psv028

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Subclasses of Type Ia Supernovae as the Origin of [alpha/Fe] Ratios in Dwarf Spheroidal Galaxies2015

    • Author(s)
      Kobayashi, C., Nomoto, K., Hachisu, I.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 804 Pages: L24 (5 pages)

    • DOI

      10.1088/2041-8205/804/1/L24

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hydrodynamical Evolution of Merging Carbon-Oxygen White Dwarfs: Their Pre-supernova Structure and Observational Counterparts2015

    • Author(s)
      Tanikawa, A., Nakasato, N., Sato, Y., Nomoto, K., Maeda, K., Hachisu, I.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 807 Pages: 40

    • DOI

      10.1088/0004-637X/807/1/40

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Final Evolution and Delayed Explosions of Spinning White Dwarfs in Single Degenerate Models for Type Ia Supernovae2015

    • Author(s)
      Benvenuto, O. G., Panei, J. A., Nomoto, K., Kitamura, H., Hachisu, I.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 809 Pages: L6 (8 pages)

    • DOI

      10.1088/2041-8205/809/1/L6

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Stellar evolution models and seismology2016

    • Author(s)
      T. Suda
    • Organizer
      Workshop on Galactic archaeology - Asteroseismology
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都、三鷹市)
    • Year and Date
      2016-03-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 巨大質量星の痕跡を示す可能性のある金属欠乏星の化学組成 II2016

    • Author(s)
      青木和光
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-17
  • [Presentation] AGB星周縁部でのダストのドリフト運動と形成量の関係2016

    • Author(s)
      保田悠紀、小笹隆司、田染翔平
    • Organizer
      日本天文学会春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-17
  • [Presentation] SAGA データベースを用いた銀河の化学進化の検証2016

    • Author(s)
      須田拓馬, 小宮悠, 大谷友香理, 増山美優, 野田和弘, 日高潤, 勝田豊, 山田志真子, 青木和光, 藤本正行
    • Organizer
      日本天文学会2016年春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-17
  • [Presentation] 連星中性子星合体によるrプロセス元素の化学進化2016

    • Author(s)
      小宮悠、茂山俊和、藤本正行
    • Organizer
      天文学会年春季年会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都、八王子市)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-17
  • [Presentation] 小質量星の進化と元素合成2016

    • Author(s)
      須田拓馬
    • Organizer
      宇宙核物理連絡協議会(宇核連)研究会
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都、三鷹市)
    • Year and Date
      2016-02-22 – 2016-02-22
    • Invited
  • [Presentation] Transition from Electron Capture to Iron Core-Collapse Supernovae2016

    • Author(s)
      Nomoto, K.
    • Organizer
      Workshop on "Electron Capture Supernovae and Super-AGB Stars"
    • Place of Presentation
      メルボルン(オーストラリア)
    • Year and Date
      2016-02-01 – 2016-02-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Observational constraints on r-process2015

    • Author(s)
      Wako Aoki
    • Organizer
      Symposium on Quarks to Universe in Computational Science (QUCS 2015)
    • Place of Presentation
      奈良春日野国際フォーラム(奈良県、奈良市)
    • Year and Date
      2015-11-04 – 2015-11-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 恒星進化モデルとSAGAデータベースで探る矮小銀河の星形成史2015

    • Author(s)
      須田拓馬
    • Organizer
      理論天文学研究会2015
    • Place of Presentation
      大仁ホテル(静岡県、伊豆の国市)
    • Year and Date
      2015-10-27 – 2015-10-29
    • Invited
  • [Presentation] LAMOSTで検出された金属欠乏星候補天体のすばる高分散分光観測2015

    • Author(s)
      青木和光
    • Organizer
      日本天文学会秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫県、神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] AGB星からの質量放出へのダストのドリフト運動の影響2015

    • Author(s)
      保田悠紀、小笹隆司、田染翔平
    • Organizer
      日本天文学会年秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫県、神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] 矮小銀河中の恒星のデータベース (2)2015

    • Author(s)
      須田拓馬, 大谷友香理, 野田和弘, 増山美優, 日高潤, 勝田豊, 青木和光, 藤本正行
    • Organizer
      日本天文学会年秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫県、神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] 階層的化学進化モデルによるr過程元素の中性子星連星起源説の検証2015

    • Author(s)
      小宮悠、茂山俊和
    • Organizer
      天文学会年秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫県、神戸市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [Presentation] Very Low Mass Stars with Extremely Low Metallicity in the Milky Way's Halo2015

    • Author(s)
      Wako Aoki
    • Organizer
      IAU Symposium 317: The General Assembly of Galaxy Halos: Structure, Origin and Evolution
    • Place of Presentation
      ホノルル(米国)
    • Year and Date
      2015-08-03 – 2015-08-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] First stars, hypernovae, and faint supernovae in early universe2015

    • Author(s)
      Nomoto, K.
    • Organizer
      14th Marcel Grossmann meeting
    • Place of Presentation
      ローマ (イタリア)
    • Year and Date
      2015-07-12 – 2015-07-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Metal-poor stars in the Galactic halo and dwarf galaxies2015

    • Author(s)
      Wako Aoki
    • Organizer
      First stars, galaxies, and black holes: Now and Then
    • Place of Presentation
      グローニンゲン大学(オランダ)
    • Year and Date
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] s-process in metal-poor AGB stars: CEMP-s and CEMP-no2015

    • Author(s)
      T. Suda, S. Yamada, M. Y. Fujimoto
    • Organizer
      First stars, galaxies, and black holes: Now and Then
    • Place of Presentation
      グローニンゲン大学(オランダ)
    • Year and Date
      2015-06-15 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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