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低金属量星の形成と銀河系の化学進化

研究課題

研究課題/領域番号 17F17320
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 天文学
研究機関東京大学

研究代表者

吉田 直紀  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90377961)

研究分担者 HARTWIG TILMAN  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-11-10 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2018年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2017年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワード銀河考古学 / 星形成 / 元素合成 / 銀河天文学 / 重元素の起源
研究実績の概要

特別研究員Hartwig 氏は、最新の理論計算に基づく超新星元素合成の結果を用いて、宇宙に生まれる第二世代の星々に特徴的な元素組成パターンを明らかにした。さらに、膨大な分光観測サンプルの中から銀河系で最も古い星々を抽出するための化学診断手法を提案し、主著論文として発表した(Hartwig et al. 2019, ApJ)。最近ではこの抽出作業に機械学習を導入し、バナジウムやヨウ素などのキーエレメントを同定している。考案した分光化学診断手法は、さらに次のような判定にも適用できることを示した。個々の古い(すなわち低金属量の)星が、一回の超新星爆発により生成された重元素のみを含むのか、あるいは複数回の超新星爆発により重元素汚染されたのかを推定する指標も与える。この指標はすでにドイツの研究グループらが採用し、低金属量星のクラス分類に用いられている。
つぎに、炭素過剰とよばれる特殊な種類の星の生成過程について新たなモデルを提唱した (Hartwig & Yoshida, 2019, MNRAS )。古い星の元素組成はその親星の超新星爆発時の元素合成量が正確に反映されているとするのが標準的な仮説であろり、上記の成果もその仮説に基づく。しかし、 Hartwig氏や他の複数の研究者が行ったこれまでの研究からは、生成され放出された各元素が星間ガス中で厳密に一様に混じり合うわけではないことも示唆されている。Hartwig 氏はこの未混合率に着目し、これまでの観測から示唆される炭素過剰星の生成頻度は、そのような非一様なガスから生まれる星々の頻度でもあると考えた。つまり、星間ガスの中でも炭素過剰な部分から低質量星が生まれやすいと提唱した。Hartwig氏はここまでの研究成果を精力的に発表し、特に3つの国際学会で講演を行った。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Heidelberg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ハイデルベルグ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] パリ天文台(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Fingerprint of the first stars: multi-enriched extremely metal-poor stars in the TOPoS survey2019

    • 著者名/発表者名
      Hartwig, T., Ishigaki, M. N., Klessen, R. S., Yoshida, N.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 482 号: 1 ページ: 1204-1210

    • DOI

      10.1093/mnras/sty2783

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of Carbon-enhanced Metal-poor Stars As a Consequence of Inhomogeneous Metal Mixing2019

    • 著者名/発表者名
      Tilman Hartwig, 吉田直紀
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: 870 号: 1 ページ: 3-3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aaf866

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predicting the locations of possible long-lived low-mass first stars: importance of satellite dwarf galaxies2018

    • 著者名/発表者名
      Magg, M., Hartwig, T., 他5名
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 473 号: 4 ページ: 5308-5323

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2729

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] AGN feedback in dwarf galaxies?2018

    • 著者名/発表者名
      Dashyan, G., Silk, J., Mamon, G., Dubois, Y., Hartwig, Tilman
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 473 号: 4 ページ: 5698-5703

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2716

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Observing the First Stars2019

    • 著者名/発表者名
      Tilman Hartwig
    • 学会等名
      Extremely Big Eyes on the Early Universe
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel formation scenario for carbon-enhanced metal-poor stars2018

    • 著者名/発表者名
      Tilman Hartwig
    • 学会等名
      Taiwanese Theoretical Astrophysics Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Stellar Archaeology as a Time Machine to the First Stars2018

    • 著者名/発表者名
      Tilman Hartwig
    • 学会等名
      National Taiwan University Astronomy Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Carbon-enhanced metal-poor stars as a consequence of inhomogeneous metal mixing2018

    • 著者名/発表者名
      Tilman Hartwig
    • 学会等名
      Stellar Archaeology as a Time Machine to the Early Universe
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of CR72017

    • 著者名/発表者名
      Hartwig, T.
    • 学会等名
      Titans of the Early Universe
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Distinct Chemical Signature of Single-Enriched Second-Generation Stars2017

    • 著者名/発表者名
      Hartwig, T.
    • 学会等名
      elebration of CEMP & Gala of GALAH
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stellar Archaeology and Pair-Instability Supernovae2017

    • 著者名/発表者名
      Hartwig, T.
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Research webpage

    • URL

      http://www-utap.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~hartwig/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-11-13   更新日: 2024-03-26  

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