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初期天体の輻射による宇宙論的種磁場形成の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22540295
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関甲南大学

研究代表者

須佐 元  甲南大学, 理工学部, 教授 (00323262)

連携研究者 冨永 望  甲南大学, 理工学部, 准教授 (00550279)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード宇宙物理(理論) / 宇宙論 / 星形成 / 磁気流体 / 宇宙物理 / 輻射流体 / 磁場 / 初期宇宙 / 宇宙物理学 / 初代星 / 非理想磁気流体
研究概要

2次元の輻射流体計算によって初代星のホストであるミニハロー近傍に発生する磁場の強度を計算した。その結果、これらの星からの輻射によって出来る種磁場の大きさは10^-17-10^-18G程度であることがわかった。またこれに加えて、原始初代星の回りに生まれる降着円盤上で発生する磁場を見積もった。その結果、上記の磁場強度よりもさらに一桁程度強い磁場が生まれることがあきらかとなった。
初期宇宙に存在する微弱な種磁場はやがて増幅されてその後の星形成に重要な役割を果たすことが期待される。我々は、初期宇宙での星形成プロセスを理解する為に、金属量の少ない分子雲コアが収縮していく過程で、ガスと磁場の結合の様子をしらべた。その結果、金属量が太陽の1000万分の1以下であれば、磁場はガスと常に結合しているが、それ以上の金属量では星形成途中のある範囲の密度で磁場が散逸することがわかった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Formation and RadiativeFeedback of First Objects and First Galaxies2012

    • 著者名/発表者名
      Umemura, Masayuki;Susa, Hajime ;Kenji, Hasegawa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: Vol.1 号: 1 ページ: 1A306-0

    • DOI

      10.1093/ptep/pts018

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissipation of magnetic fields in low-metallicity clouds2012

    • 著者名/発表者名
      Doi, Kentaro, Susa, Hajime
    • 雑誌名

      FIRST STARS IV -FROM HAYASHI TO THE FUTURE -. AIP

      巻: Vol 1480 ページ: 349-351

    • DOI

      10.1063/1.4754383

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Radiative feedback from proto-first-stars2012

    • 著者名/発表者名
      Susa, Hajime
    • 雑誌名

      FIRST STARS IV - FROM HAYASHI TO THE FUTURE -. AIP Conference Proceedings

      巻: Vol 1480 ページ: 67-70

    • DOI

      10.1063/1.4754330

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] SPH Radiative Hydrodynamics Methods2011

    • 著者名/発表者名
      Susa, Hajime
    • 雑誌名

      Computational Star Formation, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium

      巻: Vol 270 号: S270 ページ: 195-202

    • DOI

      10.1017/s1743921311000366

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of a Seed Magnetic Field around First Stars: The Biermann Battery Effect2011

    • 著者名/発表者名
      Doi, Kentaro, Susa, Hajime
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: Vol 741 号: 2 ページ: 93-93

    • DOI

      10.1088/0004-637x/741/2/93

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Magnetic Fields by Radiation Pressure from the First Stars2010

    • 著者名/発表者名
      Susa, Hajime; Ando, Masashi; Doi, Kentaro
    • 雑誌名

      THE FIRST STARS AND GALAXIES: CHALLENGES FOR THE NEXT DECADE AIP Conference Proceedings

      巻: Vol1294 ページ: 291-292

    • DOI

      10.1063/1.3518883

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Generation of Seed Magnetic Field around First Stars2010

    • 著者名/発表者名
      Ando, Masashi; Doi, Kentaro; Susa, Hajime
    • 雑誌名

      TOURS SYMPOSIUM ON NUCLEAR PHYSICS AND ASTROPHYSICS-VII. AIP Conference Proceedings

      巻: Vol 1238 ページ: 133-135

    • DOI

      10.1063/1.3455916

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Generation of Seed Magnetic Field Around First Stars: Effects of Radiation Force2010

    • 著者名/発表者名
      Ando, Masashi; Doi, Kentaro; Susa, Hajime
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: Vol 716 号: 2 ページ: 1566-1572

    • DOI

      10.1088/0004-637x/716/2/1566

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Seed Magnetic Field Around First Stars : Effects of Radiation Force2010

    • 著者名/発表者名
      Ando, Masashi ; Doi, Kentaro ; Susa, Hajime
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 716 ページ: 1566-1572

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of Seed Magnetic Field around First Stars2010

    • 著者名/発表者名
      Ando, Masashi ; Doi, Kentaro ; Susa, Hajime
    • 雑誌名

      TOURS SYMPOSIUM ON NUCLEAR PHYSICS AND ASTROPHYSICS-VII. AIP Conference Proceedings

      巻: 1238 ページ: 133-135

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of Magnetic Fields by Radiation Pressure from the First Stars2010

    • 著者名/発表者名
      Susa, Hajime ; Ando, Masashi ; Doi, Kentaro
    • 雑誌名

      THE FIRST STARS AND GALAXIES : CHALLENGES FOR THE NEXT DECADE AIP Conference Proceedings

      巻: 1294 ページ: 291-292

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dissipation of magnetic fields in low-metallicity clouds2012

    • 著者名/発表者名
      Doi, Kentaro
    • 学会等名
      The low-metallicity Ism: Chemistry, turbulence and magneticfields
    • 発表場所
      ドイツ・ゲッチ ンゲン
    • 年月日
      2012-10-11
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dissipation of magnetic fields in low-metallicity clouds2012

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Doi
    • 学会等名
      The low-metallicity Ism: Chemistry, turbulence and magnetic fields
    • 発表場所
      ドイツ・ゲッチンゲン
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] On the Mass of the First Stars2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Susa
    • 学会等名
      The Cosmological Radiative Transfer Comparison Project Workshop IV
    • 発表場所
      米国・オースティン
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] PopIII.1星の質量降着期における光解離の影響について2011

    • 著者名/発表者名
      須佐元
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会
    • 発表場所
      福岡県福岡市九州大学・視聴覚ホール
    • 年月日
      2011-12-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] 低金属量ガス雲からの磁場の散逸2011

    • 著者名/発表者名
      土井健太郎
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] さまざまな重元素量をもったガス雲からの磁場の散逸2011

    • 著者名/発表者名
      土井健太郎
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2011-03-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] SPH Radiative HD methods2010

    • 著者名/発表者名
      Hajime Susa
    • 学会等名
      IAU270 "Computational Stas Formation"
    • 発表場所
      Spain, Barcelona
    • 年月日
      2010-06-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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