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高解像度3次元シミュレーションを用いた銀河構造と分子雲形成・星形成の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15J02294
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関北海道大学

研究代表者

藤本 裕輔  北海道大学, 理学院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード棒渦巻銀河 / 分子雲 / 星形成 / 超新星爆発 / 銀河流体シミュレーション
研究実績の概要

銀河構造が星形成に与える影響を明らかにすることが我々の研究の目的である。我々は過去の一連の研究で、大きく環境の異なる銀河構造を持つ棒渦巻銀河に注目してきた。棒渦巻銀河のBar領域とArm領域では、両領域共にガス面密度が同程度に高いにも関わらず星形成率が異なることが問題になっている。これは、星の原料である星間ガスの量が同程度であるにも関わらず、生まれる星の量が銀河内の領域で異なることを示している。我々は、星形成の母体である分子雲を分解できる高解像度の棒渦巻銀河シミュレーションを行ってきた。そして領域ごとの分子雲の性質や進化の特徴を調べ、銀河領域ごとでそれらが異なることと、その中でも特に分子雲同士の相互作用の違いが星形成率の違いにつながっていることを示してきた。加えて、超新星爆発は周囲の星間ガス分布に大きな影響を与えるため、銀河内の分子雲の形成と進化にとって重要な物理現象である。そのため、超新星爆発による影響を考慮させたシミュレーションも行い、分子雲が受ける影響を調べた。その結果、超新星爆発が分子雲の一部分を破壊しそのガスを星間空間に分散させることによって、分子雲間の星間ガス密度を上げること。そして分子雲間の星間ガス密度上昇によって、銀河内を回転する分子雲はより大きな流体抵抗を受け角運動量を失い、銀河中心に落ちていくことを明らかにした。この分子雲落下は銀河中心へのガス供給機構として非常に重要である。今年度はこの研究結果を国際科学雑誌に論文投稿し、掲載を受理された。また、さらなる現実的なシミュレーションを目指し、オーストラリア国立大学のMark Krumholz教授と共同研究も行った。そして超新星爆発だけでなく、恒星風や電離光子による効果も全て首尾一貫して扱うことのできる新たなモジュールの開発に成功した。今後はこのモジュールを使ったシミュレーションを行う予定である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] オーストラリア国立大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] コロンビア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] GMC evolution in a barred spiral galaxy with star formation and thermal feedback2016

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, Yusuke; Bryan, Greg L.; Tasker, Elizabeth J.; Habe, Asao; Simpson, Christine M.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 461 号: 2 ページ: 1684-1700

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1461

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of galactic disc inclination and resolution on observed GMC properties and Larson's scaling relations2016

    • 著者名/発表者名
      Pan, Hsi-An; Fujimoto, Yusuke; Tasker, Elizabeth J.; Rosolowsky, Erik; Colombo, Dario; Benincasa, Samantha M.; Wadsley, James
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 458 号: 3 ページ: 2443-2453

    • DOI

      10.1093/mnras/stw478

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] What is a GMC? Are observers and simulators discussing the same star-forming clouds?2015

    • 著者名/発表者名
      Pan, Hsi-An; Fujimoto, Yusuke; Tasker, Elizabeth J.; Rosolowsky, Erik; Colombo, Dario; Benincasa, Samantha M.; Wadsley, James
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 453 号: 3 ページ: 3082-3099

    • DOI

      10.1093/mnras/stv1843

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 銀河面における分子雲衝突 ~シミュレーション研究~2015

    • 著者名/発表者名
      藤本裕輔
    • 学会等名
      野辺山45mレガシー銀河面サーベイ研究会2015
    • 発表場所
      国立天文台(東京都・三鷹市)
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • 著者名/発表者名
      藤本裕輔
    • 学会等名
      分子雲衝突で探る星形成
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-10-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 超新星爆発を考慮した 棒渦巻銀河における分子雲形成・進化2015

    • 著者名/発表者名
      藤本裕輔
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • 著者名/発表者名
      藤本裕輔
    • 学会等名
      Life Cycle of Gas in Galaxies: A Local Perspective
    • 発表場所
      ドゥウィンゲロープ(オランダ)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • 著者名/発表者名
      藤本裕輔
    • 学会等名
      From interstellar clouds to star-forming galaxies: universal processes ?
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Birthing star forming clouds in the grand design2015

    • 著者名/発表者名
      藤本裕輔
    • 学会等名
      Star Formation Workshop 2015
    • 発表場所
      国立天文台(東京都・三鷹市)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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