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化学動力学進化の解析に基づく銀河系円盤形成過程への制限

研究課題

研究課題/領域番号 15J02450
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
研究機関東北大学

研究代表者

豊内 大輔  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

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)
キーワード円盤銀河 / 化学進化 / 構造進化 / ガス流入 / ガス流出
研究実績の概要

昨年度は研究計画に従い、銀河系形成史に関する新たな知見を得るために、独自に作成した準解析的銀河円盤化学動力学進化モデルを用いて、先行研究のモデル計算で再現が出来ていない銀河系恒星円盤における幾つかの観測的性質について議論した。研究対象としたのは最新の銀河系内大規模サーベイであるAPOGEEによって最近明らかにされた銀河系円盤星の金属量分布の円盤面動径(R)方向に対する依存性である。円盤星の金属量分布は恒星円盤中での星形成と化学進化の歴史を如実に反映するため、そのR方向への依存性は銀河系円盤全体の進化を知る上で重要な手掛かりになると考えられる。そこで上で用いたのと同じ銀河円盤進化モデルを用いて最新の円盤星の金属量分布観測を再現出来る銀河進化過程の条件を調べた。

モデル計算の結果、星形成の材料となるガスの流入・流出や円盤星の円盤構造内での力学進化といった銀河円盤の形成・進化において極めて重要と考えられる諸過程についていくつかの新しい示唆が与えられた。中でも銀河円盤の内縁部と外縁部における星形成史の違いを明示できたことは大きな成果である。モデル計算によると円盤内縁部は低金属量のガスから短いタイムスケールで急速に作られるのに対し、円盤外縁部は比較的高金属量のガスからゆっくりと作られ、これが観測される円盤星の金属量分布を再現する上での鍵となることがわかった。円盤形成過程におけるこの性質は銀河内でのガスの供給・循環について重要な制限になると期待される。この研究成果は筆者自身の博士論文の中でまとめられており、さらに学術誌The Astrophysical Journalにも投稿、現在査読審査中である。

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

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Bimodal distribution of Galactic disk stars on the [alpha/Fe]-[Fe/H] plane as a possible evidence of discontinuous radial migration history2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Toyouchi, Masashi Chiba
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 833 号: 2 ページ: 239-253

    • DOI

      10.3847/1538-4357/833/2/239

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gas Inflow and Outflow Histories in Disk Galaxies as Revealed from Observations of Distant Star-forming Galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      D.~Toyouchi, M.~Chiba
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 810 号: 1 ページ: 18-18

    • DOI

      10.1088/0004-637x/810/1/18

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Bimodal Distribution of Galactic Disk Stars on the [alpha/Fe]-[Fe/H] Plane as a Possible Evidence of Discontinuous Radial Migration History2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Toyouchi, Masashi Chiba
    • 学会等名
      Galactic Archaeology and Stellar Physics Conference
    • 発表場所
      キャンベラ(オーストラリア)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] APOGEE red clump starの解析から明らかになった銀河系円盤の化学動力学進化2016

    • 著者名/発表者名
      豊内大輔, 千葉柾司
    • 学会等名
      天文学会秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chemo-dynamical structure of the Milky Way disk as revealed from the radial velocity distributions of APOGEE red clump stars2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Toyouchi, Masashi Chiba
    • 学会等名
      Discs in Galaxies
    • 発表場所
      ミュンヘン(ドイツ)
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] APOGEE red clump starの解析から明らかになった銀河系円盤の化学動力学進化2016

    • 著者名/発表者名
      豊内大輔, 千葉柾司
    • 学会等名
      銀河進化研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-06-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Structure and dynamics of the Milky Way disk as revealed from the radial velocity distributions of APOGEE red clump stars2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Toyouchi, Masashi Chiba
    • 学会等名
      IAUS321
    • 発表場所
      トレド(スペイン)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Baryonic inflow and outflow histories in disk galaxies as revealed from observations of distant star-forming galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Toyouchi, Masashi Chiba
    • 学会等名
      IAU XXIXth General Assembly
    • 発表場所
      ホノルル(アメリカ)
    • 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] PFSで探る銀河系恒星成分の年齢ー金属量関係2015

    • 著者名/発表者名
      豊内大輔, 千葉柾司
    • 学会等名
      すばるPFSによるサイエンス検討会
    • 発表場所
      国立天文台(東京都三鷹市)
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 遠方銀河観測から示唆される円盤銀河のガス流入出史2015

    • 著者名/発表者名
      豊内大輔, 千葉柾司
    • 学会等名
      銀河進化研究会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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