重力波源となる大質量星連星の形成条件とその母銀河との関係解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Gravitational wave physics and astronomy: Genesis |
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| Project/Area Number |
20H04739
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
小林 将人 国立天文台, 科学研究部, 特任研究員 (10837454)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 分子雲形成 / 低金属量 / 磁場構造 / 大質量連星 / 分子雲 / 分子雲コア / 大質量星連星 / 低金属量環境 |
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| Outline of Research at the Start |
高赤方偏移銀河のコンパクトな大質量分子雲コアは, 現在観測される重力波源となる大質量星連星(大質量ブラックホール連星)の母天体である可能性が高い. 本研究は低金属量環境下での大質量分子雲・大質量分子雲コアの形成条件をシミュレーションを用いて明らかにし, 重力波天文学時代におけるマルチメッセンジャー天文学に広く貢献する. 特に大質量分子雲コアの形成条件とその母銀河との対応関係を解明することが, 今後の観測解釈にも必要な重要な目標となる. 本研究では太陽金属量環境下ですでに確立した分子雲形成過程のシミュレーション技術を低金属量環境下へ応用することで, 高赤方偏移銀河での分子雲・分子雲コア形成を模擬する.
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力波天文学の幕開けにより，ブラックホール合体・中性子星合体イベントが検出され始め，今後その検出頻度が一層増加すると期待されている. こうしたコンパクト天体の合体イベントは，母天体が大質量星連星である．したがって大質量星連星の形成を調べる理論研究が, 重力波観測から連星系の形成機構に制限をつけるために必須である．またこれらの大質量星連星は，宇宙の金属汚染がまだ進んでいない宇宙年齢初期に形成されたと考えられる．低金属量環境での星形成を理解することは，天の川銀河の形成史の理解にも極めて重要である．
しかし低金属量環境(中・高赤方偏移銀河) で大質量分子雲・コア (大質量星連星の母体) が形成される条件は，未解明である．そこで本研究では低金属量環境下での分子雲形成・大質量分子雲コア形成の条件をシミュレーションから解明を目指していている．本年度は太陽金属量から0.2太陽金属量程度の範囲の銀河環境を対象とし，分子雲の材料となる水素原子ガスが銀河内で集積する様子を調べる，理想磁気流体シミュレーションを実行した．様々な銀河環境を対象に実行した結果，大質量分子雲・コア形成の効率が，磁場の構造に依存する可能性を明らかにした．すんわちこれまで議論されれてきた紫外光照射状況での分子雲永続可能性以外にも，そもそも分子雲の形成確率に条件が存在していることを意味している．これは天の川銀河の歴史の初期段階において，銀河衝突など高速なガス圧縮が重要であった可能性を示唆している．
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(5 results)
