2015 Fiscal Year Research-status Report
矮小銀河と銀河系内の金属欠乏星の特異な化学組成の多様性と宇宙初代星の質量関数
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26400222
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 知治 中部大学, 工学部, 准教授 (20280935)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 矮小銀河 / 初代星 / 金属欠乏星 / 超新星 / 元素合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙の初代星がどのような質量関数を持ち、どのような進化・爆発・元素合成をしたかを解明することは、現在の天文学の焦点の一つである。その重要な手がかりが、矮小銀河や銀河系ハローで観測された極端に金属量の少ない星の元素組成から得られる。最近の大規模探査によって、金属超欠乏星の平均的な組成比と比較して、鉄に対する炭素の組成比が極端に大きい星と、逆に炭素からカルシウムに至るアルファ元素の鉄に対する組成比が小さい星の存在が明らかになった。本研究では、そのような特異な組成比の多様性がどのようにして生じるかを解明し、初代星の性質や質量関数の解明に迫ることを目的とした。それと同時に、矮小銀河や極度に暗い小銀河が銀河系ハローを形成する種となったかどうかという銀河形成過程の解明に適用することを目的とした。
27年度は、矮小銀河における低アルファ金属欠乏星の起源についての研究をすすめ、下記の新たな知見を得た。矮小銀河のような金属量の低い環境で起こり得るIa 型超新星として、(1) He shell detonation によって引き起こされるsub-Chandra mass の白色矮星の爆発、(2) Iax 型という新たなタイプの超新星のモデルとしての CONe混合型の Chandra mass の白色矮星の爆発に着目した。その結果、この両方が金属量の低い環境で寄与し、観測されているような低アルファ金属欠乏星の起源になり得ることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
矮小銀河における低アルファ金属欠乏星の起源としては、当初、C+O白色矮星が質量降着を受ける時点での初期質量が 1.1 Msunより大きくなるような特殊な連星の進化を想定していたが、Sub-Chandra mass の爆発モデル や CONe 混合型の爆発モデルを新たに導入することで、当初の想定以上に観測を良く説明することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新たなIa型超新星のモデルを含め、個々の超新星がどのように矮小銀河の化学進化に寄与しているかは、矮小銀河のone zone model で近似的には明かになってきた。これを矮小銀河の化学力学進化の計算に発展させる。具体的には、SPH code による計算を推進し、ガスの中の重元素が不完全にしか混合しない効果が、形成される星の化学組成にどのように反映されるかを調べる。
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| Causes of Carryover |
次年度は新たに矮小銀河の化学力学進化のSPH シミュレーションを必要とするので、計算機を増強する。また、本年度に得られた結果を、次年度に国際会議で発表するための旅費を必要とする。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
SPH シミュレーションを拡大するために、計算機を購入する。本年度に得られた結果を、国際会議で発表し、新たな情報を得る。そのための国外旅費を使用する。
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| Remarks |
K. Nomoto が14th Marcel Grossmann meetingにおいて、Marcel Grossmann Award を受賞 (2015/07/16)http://www.ipmu.jp/ja/node/2181
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