太陽近傍とは異なった環境下での星形成過程の理論的研究

• 研究課題/領域番号: 18740117
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 大向 一行 国立天文台, 理論研究部, 助教 (70390622)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,400千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 星形成 / 金属欠乏星 / 銀河形成 / 宇宙論 / 星間物質 / 宇宙初代星

研究概要

将来の大望遠鏡による観測の指針とすることを目指し、形成期銀河の環境である低金属度ガス中での星形成過程を理論的に考察した。まずは重元素を全く含まない宇宙最初の星の形成過程を化学反応・輻射過程を取り組んだ三次元流体シミュレーションを用いて調べ、宇宙最初の星が太陽の100倍を越える巨大なものであったことを発見した。またこのような星が連星となり条件などについても考察した。次に第二世代以降の星形成の際に重要となる、微量の重元素の効果についても調べ、どの程度の重元素があれば太陽と同じくらいの小さい星が生まれるのか考察し、そのためには星間微粒子の存在が必要であることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Evolution of Massive Protostars with High Accretion Rates (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Hosokawa, & K. Omukai
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 691 ページ: 823-846
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can Supermassive Black Holes Form in the Metal-Enriched High-redshift Protogalaxies? (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Omukai, R. Schneider, & Z. Haiman
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 686 ページ: 801-814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protostar Formation in the Early Universe (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshida, K. Omukai, & L. Hernquist
  • 雑誌名: Science 321 ページ: 669-671
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conditions for the Formation of First-Star Binaries (2008)
  • 著者名/発表者名: M. N. Machida, K. Omukai, T. Matsumoto, & S. Inutsuka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 677 ページ: 813-827
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical Mechanism for the Intermediate Characteristic Stellar Mass in the Extremely Metal-Poor Environments (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuribe & K. Omukai
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Can Supermassive Black Holes Form in Metal-enriched High-redshift Protogalaxies (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Omukai, R. Schneider, & Z. Haiman
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 686 ページ: 801-814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical Mechanism for the Intermediate Characteristic Stellar Mass in Extremely Metal Poor Environments (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuribe, T., Omukai, K.
  • 雑誌名: ApJ 676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Massive Primordial Stars in a Reionized Gas (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshida, K. Omukai, & L. Hernquist
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 667
  • 査読あり
• [雑誌論文] The radio to infrared emission of very high redshift gamma-ray bursts : probing early star formation through molecular and atomic absorption lines (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Inoue, K. Omukai, & B. Ciardi
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 380 ページ: 1715-1728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Massive Primordial Stars in a Reionized Gas (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, N., Omukai, K., Hernquist, L.
  • 雑誌名: ApJ 667
  • 査読あり
• [雑誌論文] The radio to infrared emission of very high redshift gamma-ray bursts: probing early star formation through molecular and atomic absorption lines (2007)
  • 著者名/発表者名: Inoue, S., Omukai, K., Ciardi, B.
  • 雑誌名: MNRAS 380 ページ: 1715-1728
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dust-cooling--induced Fragmentation of Low-metallicity Clouds (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Tsuribe, & K. Omukai
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 642
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fragmentation of star-forming clouds enriched with the first dust (2006)
  • 著者名/発表者名: R. Schneider, K. Omukai, A. K. Inoue, & A. Ferrara
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 369 ページ: 1437-1444
  • 査読あり
• [雑誌論文] The First Jets in the Universe : Protostellar Jets from the First Stars (2006)
  • 著者名/発表者名: M. N. Machida, K. Omukai, T. Matsumoto, & S. Inutsuka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Primordial Stars in a ΛCDM Universe (2006)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshida, K. Omukai, L. Hernquist, & T. Abel
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 652 ページ: 6-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dust-cooling-induced Fragmentation of Low-Metallicity Clouds (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuribe, T., Omukai, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 642
• [雑誌論文] Fragmentation of star-forming clouds enriched with the first dust (2006)
  • 著者名/発表者名: Schneider, R., Omukai, K., Inoue, A.K., Ferrara, A.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 369 ページ: 1437-1444
• [雑誌論文] The First Jets in the Universe : Protostellar Jets from the First Stars (2006)
  • 著者名/発表者名: Machida, M.N., Omukai, K., Matsumoto, T., Inutsuka, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 647
• [雑誌論文] Formation of Primordial Stars in a A CDM Universe (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, N., Omukai, K., Hernquist, L., Abel, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 652 ページ: 6-25
• [学会発表] Low-metallicity star formation : the characteristic mass and upper mass limit (2008)
  • 著者名/発表者名: 大向一行
  • 学会等名: IAUシンポジウム255
  • 発表場所: Rapallo, Italy
  • 年月日: 2008-07-16
• [学会発表] Low-metallicity star formation : the characteristic mass and upper masslimit (2008)
  • 著者名/発表者名: 大向一行
  • 学会等名: TAU 255 Symposium : Low-metallicity Star Formation
  • 発表場所: Rapallo, Italy
  • 年月日: 2008-07-16
• [学会発表] 低金属量星の形成 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大向一行
  • 学会等名: 日本天文学会2007年秋季年会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2007-09-28
• [学会発表] Zero-metallicity Protostar Formation (2007)
  • 著者名/発表者名: 大向一行
  • 学会等名: 会議 "Star Formation, Then and Now"
  • 発表場所: UC Santa Barbara, USA
  • 年月日: 2007-08-13
• [学会発表] Zero-metallicity Protostar Formation (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Omukai
  • 学会等名: Star Formation, Then and Now
  • 発表場所: UC Santa Barbara, USA
  • 年月日: 2007-08-13
• [学会発表] The formation of stars at very low metallicity (2007)
  • 著者名/発表者名: 大向一行
  • 学会等名: First Stars III
  • 発表場所: Santa Fe, USA
  • 年月日: 2007-07-16
• [学会発表] Radiative feedback from the first stars and formation of the second-generation stars (2007)
  • 著者名/発表者名: 大向一行
  • 学会等名: HI Survival through Cosmic Times
  • 発表場所: Abbazia di Spineto, Italy
  • 年月日: 2007-06-11
• [学会発表] Radiative feedback from the first stars and formation of the second-generation stars (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Omukai
  • 学会等名: HI Survival through Cosmic Times
  • 発表場所: Abbazia di Spineto, ltaly
  • 年月日: 2007-06-11