| 研究課題/領域番号 |
19H01933
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分16010:天文学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
藤井 通子 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90722330)
|
|---|
| 研究分担者 |
斎藤 貴之 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40399291)
平居 悠 東北大学, 理学研究科, JSPS特別研究員(CPD) (60824232)
馬場 淳一 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 特任助教 (90569914)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
|
|---|
| キーワード | シミュレーション / ブラックホール連星 / 星団 / 星団形成 / 数値シミュレーション / 分子雲 / N体シミュレーション / 流体シミュレーション / 矮小銀河 / 球状星団 / 近傍銀河 / ブラックホール / 連星 / 銀河 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
今後予定されている重力波の観測と理論モデルとを比較し、重力波放出によって合体するブラックホール連星が、星団内でどの程度形成されるのか、シミュレーションによって明らかにする。本研究では、特に、星団まで分解する銀河シミュレーションを行い、金属量(形成時の赤方偏移)、ガスの割合、質量の異なる銀河、さらに相互作用する銀河での星団の質量関数の違いを調べる。これらの結果をモデル化し、他の研究から得られた星団１つあたりで形成するブラックホール連星のモデルと合わせることで、星団起源のBH連星の頻度と観測され得る質量関数や離心率の見積もりをこれまでの研究より正確に行う。
|
| 研究成果の概要 |
本研究は、銀河中での星団形成シミュレーションを行い、得られた星団の分布と、星団進化シミュレーションから得られた星団での連星ブラックホールの合体率を用いて、宇宙全体における星団起源の連星ブラックホール合体による重力波放出率を理論的に求めることを目的とする。そのために、本研究では、星団の星一つ一つを分解でき、星の軌道をこれまでより高精度で計算できる流体/N体シミュレーションコードの開発を行い、それを用いて星団形成シミュレーションを行った。様々な質量、密度の分子雲での星団形成シミュレーションを行い、それぞれについて、形成する星団の質量分布を得た。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
重力波が検出されるようになって以来、ブラックホール連星の合体を起源とする重力波が数多く検出されてきた。ブラックホール連星の形成過程として有力な仮説の一つが、星団内での星の力学的な相互作用である。本研究では、星団の母体となる分子雲とそこから生まれる星団の関係を明らかにしてきた。これまで盛んに行われてきた星団内でのブラックホール連星の形成率や合体率と組み合わせることで、宇宙全体でどの程度の星団起源のブラックホール連星の合体が重力波観測装置で検出されると期待されるか見積もることができる。
|
