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2014 Fiscal Year Research-status Report

銀河円盤内での星団形成過程と星団のバリエーションの起源の解明

Research Project

Project/Area Number 26800108
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

藤井 通子  国立天文台, 理論研究部, 特任助教 (90722330)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords星団 / 星団形成
Outline of Annual Research Achievements

Smoothed particle hydrodinamics (SPH)法を用いて、乱流を持つ分子雲を初期条件とした流体計算を行ない、その結果に基づいて、分子雲の密度に依存した星形成効率を仮定してガス粒子を星粒子に置き換え、N体計算でその後の星団の力学進化を追った。本研究では星形成自体を扱うことはできないため、他の研究や観測の結果を利用して密度に依存した星形成効率を仮定し、その後のN体シミュレーションを続け、形成した星団が観測されている星団を再現できることを示した。また、観測されている高密度の星団が形成されるためには、ガスの密度が高い領域では星形成効率が50%を超える必要があることがわかった。
次の段階として星形成効率を固定し、分子雲の質量、密度などの初期条件を変えて同様のシミュレーションを行い、分子雲の初期条件と形成する星団の関係を調べた。その結果、近傍のスターバースト銀河で典型的な高密度かつ大質量の分子雲からは、天の川銀河では稀にしか見られないがスターバースト銀河に特徴的でよく見られる若い高密度大質量の星団(young massive cluster)が形成された。一方、天の川銀河で典型的な分子雲の初期条件からは、古典的な散開星団やOBアソシエーションが形成された。これは、これらの銀河で星形成過程に違いはなく、分子雲の状態が形成する星団を決定していることを示唆している。また、天の川銀河に存在する若い高密度大質量星団は、分子雲同士の衝突など、何らかの理由で高密度かつ大質量の分子雲が形成された結果生まれると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画の第一段階である乱流を持つ分子雲を初期条件とするシミュレーションが終了し、分子雲の初期条件と形成する星団の関係を明らかにした。さらに、その研究成果を投稿論文としてまとめ、2報が受理され、さらに1報がまもなく投稿予定であるため。

Strategy for Future Research Activity

研究計画に沿って、コードの開発、シミュレーションを続ける。現在のシミュレーションコードには星からのフィードバックによってガスが星団から取り除かれる過程が入っていない。そのため、初年度のシミュレーションでは、広い領域で時間差を持って少しずつ星形成を起こすような環境が再現できていない。今後はフィードバックを取り入れて、より現実に近いシミュレーションを行う。さらに、銀河系内での分子雲同士の衝突をモデル化したシミュレーションを行い、天の川銀河では分子雲衝突が高密度大質量星団の形成を促すのかを検証する。

Causes of Carryover

10月から年度末まで産休・育休を取得し、研究が中断したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

期間を1年延長し、産休・育休の半年分の計画を後ろにずらして使用する。

  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] The initial mass function of star clusters that form in turbulent molecular clouds2015

    • Author(s)
      Fujii, M. S. and Portegies Zwart, S.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 449 Pages: 726-740

    • DOI

      10.1093/mnras/stv293

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Formation of young massive clusters from turbulent molecular clouds2015

    • Author(s)
      Fujii, M. S.
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 67 Pages: id.5910

    • DOI

      10.1093/pasj/psu137

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The Origin of the Mass Function of Star Clusters2015

    • Author(s)
      Michiko Fujii
    • Organizer
      IAU General Assembly FM 18: Scale-free processes in the universe
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-08-12 – 2015-08-14
    • Invited
  • [Presentation] 散開星団の力学進化2014

    • Author(s)
      藤井通子
    • Organizer
      第1回DTAシンポジウム「星形成領域および星団環境での惑星の形成と進化」
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都)
    • Year and Date
      2014-09-29 – 2014-09-30
    • Invited
  • [Presentation] 10億体を用いた銀河円盤のN体シミュレーション2014

    • Author(s)
      藤井通子
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形県)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13

URL: 

Published: 2016-06-01  

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