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原始銀河雲中での星形成の基礎物理過程と宇宙初期天体形成の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14540227
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関新潟大学

研究代表者

西 亮一  新潟大学, 自然科学系, 助教授 (80252419)

研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード銀河形成 / 星形成 / 原始ガス / 宇宙論
研究概要

ビッグバンで作られた原始ガス中で形成された宇宙初期天体について観測的検証へむけての研究を行った。まず第一世代星形成過程について調べ、第一世代星形成を特徴づけるものとして重要である水素分子輝線およびHD分子輝線について放射強度を定量的に見積もった。その結果、第一世代銀河になる原子銀河雲のファーストコラップスに引き続いて形成される第一世代星では、通常の水素分子輝線による冷却が重要であるが、より大質量の銀河雲中での第一世代星形成過程や第一世代銀河でも次世代の星形成過程においては、HD分子輝線も重要になることがわかった。これは、水素分子形成の触媒となる電子が多いために水素分子が多量に存在し、その水素分子との交換反応によってHD分子が多量に形成されるためである。またLiH分子についても調べ、重要ではないことを明らかにした。また星形成の母体雲、つまり原始銀河雲とその収縮・分裂過程によって作られた星形成コアの前段階と考えられるフィラメント状のガス雲、の進化についても研究を行い、暗黒物質の影響が重要であることを示した。そして、宇宙初期天体形成過程で放出される分子輝線について総合的に評価を行った。宇宙初期天体形成過程において可能な星形成率を評価し、上記の研究と組み合わせることにより、次世代観測装置による観測可能性について議論した。特に、中間赤外線領域での感度が重要であり、大口径冷却望遠鏡であるSPICA(Space Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics)に対する期待は大きい。宇宙初期天体形成過程で原始ガスからの星形成が通常の銀河形成で期待できる程度の爆発的星形成率であるならば、SPICAによって検証できる可能性は十分あることがわかった。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 文献書誌 (4件)

  • [雑誌論文] H_2 Line Emission Associated with the Formation of the First Stars2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mizusawa, K.Omukai R.Nishi
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 57

      ページ: 951-967

    • NAID

      10023931442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] H_2 Line Emission Associated with the Formation of the First Stars2005

    • 著者名/発表者名
      H.Mizusawa, K.Omukai, R.Nishi
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 57

      ページ: 951-967

    • NAID

      10023931442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Primordial Molecular Emission in Population III Galaxies2005

    • 著者名/発表者名
      Mizusawa, H., Omukai, K., Nishi, R.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society Japan 57

      ページ: 951-967

    • NAID

      10023938941

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] H_2 Line Emission Associated with the Formation of the First Stars2004

    • 著者名/発表者名
      H.Mizusawa, R.Nishi, K.Omukai
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 56

      ページ: 487-495

    • NAID

      10023931442

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] H_2 Line Emission Associated with the Formation of the First Stars2004

    • 著者名/発表者名
      Mizusawa, H, et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan 56

      ページ: 487-495

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Star Formation in the Primordial Gas : Overview2003

    • 著者名/発表者名
      R.Nishi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 147

      ページ: 1-9

    • NAID

      110001258825

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Fragment Mass Scale of Primordial Gas Clouds --Effects of Dark Matter Component--2003

    • 著者名/発表者名
      R.Nishi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 147

      ページ: 85-98

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Feedback Effects of the First Generation Stars2003

    • 著者名/発表者名
      R.Nishi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 147

      ページ: 99-108

    • NAID

      210000127538

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the Fragment Mass Scale of Primordial Gas Clouds--Effects of Dark Matter Component--2003

    • 著者名/発表者名
      R.Nishi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics Supplement 147

      ページ: 85-98

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakano, T., Nishi, R., Umebayashi, T.: "Mechanism of Magnetic Flux Loss in Molecular Clouds"The Astrophysical Journal. 573. 199-214 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishi, R.: "Star Formation in the Primordial Gas : Overview"Progress of Theoretical Physics Supplement. 147. 1-9 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishi, R.: "On the Fragment Mass Scale of Primordial Gas Clouds-Effect of Dark Muffer Component"Progress of Theoretical Physics Supplement. 147. 85-98 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishi, R.: "On the Feedback Effects of the First Generation Stars"Progress of Theoretical Physics Supplement. 147. 181-198 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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