輻射流体シミュレーションを用いた銀河風駆動機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24740112
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岡本 崇 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50541893)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 宇宙物理 / 銀河形成 / 数値シミュレーション / 輻射輸送 / 活動銀河核 / 銀河進化 / 高赤方偏移銀河 / シミュレーション / 銀河風

研究成果の概要

銀河風と呼ばれる銀河から銀河間空間へのガスの流出現象を解明するため、そこで重要な役割を果たしていると考えられている大質量星から輻射の影響を調べた。そのために並列計算機を用いて効率的に輻射輸送を解くコードを開発した。また、ダストに対する輻射圧が銀河風を駆動する過程を簡単なモデルとして宇宙論的銀河形成シミュレーションに組み込み、この過程なしでは、星形成銀河のガスの金属量進化を説明できないことを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Durham University(United Kingdom)
• [雑誌論文] The New Numerical Galaxy Catalog (ν^2GC): An Updated Semi-analytic Model of Galaxy and AGN with Large Cosmological N-body Simulations (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryu Makiya, Motohiro Enoki, Tomoaki Ishiyama, Masakazu A.R. Kobayashi, Masahiro Nagashima, Takashi Okamoto, Katsuya Okoshi, Taira Oogi, Hikari Shirakata
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 68 号: 2 ページ: 25-51
  • DOI: 10.1093/pasj/psw005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cosmic evolution of bars in simulations of galaxy formation (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, Takashi; Isoe, Mari; Habe, Asao
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/psv037
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A new ray-tracing scheme for 3D diffuse radiation transfer on highly parallel architectures (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Satoshi; Yoshikawa, Kohji; Okamoto, Takashi; Hasegawa, Kenji
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/psv027
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The impact of dust in host galaxies on quasar luminosity functions (2015)
  • 著者名/発表者名: Hikari Shirakata, Takashi Okamoto, Motohiro Enoki, Masahiro Nagashima, Masakazu A. R. Kobayashi, Tomoaki Ishiyama, Ryu Makiya
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 450 号: 1 ページ: 6-10
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slv035
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Physical properties of UDF12 galaxies in cosmological simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, Ikkoh; Inoue, Akio K.; Okamoto, Takashi; Yoshida, Naoki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 440, Issue 1 号: 1 ページ: 731-745
  • DOI: 10.1093/mnras/stu265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reproducing cosmic evolution of galaxy population from z = 4 to 0 (2014)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, Takashi; Shimizu, Ikkoh; Yoshida, Naoki
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 66 号: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/psu046
  • NAID: 40020180595
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ALMA Will Determine the Spectroscopic Redshift z > 8 with FIR [O III] Emission Lines (2014)
  • 著者名/発表者名: Inoue, A. K.; Shimizu, I.; Tamura, Y.; Matsuo, H.; Okamoto, T.; Yoshida, N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: Volume 780, Issue 2 号: 2 ページ: L18-L18
  • DOI: 10.1088/2041-8205/780/2/l18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phantom-GRAPE: Numerical software library to accelerate collisionless N-body simulation with SIMD instruction set on x86 architecture (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanikawa, Ataru; Yoshikawa, Kohji; Nitadori, Keigo; Okamoto, Takashi
  • 雑誌名: New Astronomy 巻: 19 ページ: 74-88
  • DOI: 10.1016/j.newast.2012.08.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calibrating an updated smoothed particle hydrodynamics scheme within gcd+ (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kawata, Takashi Okamoto, B. K. Gibson, D. J. Barnes, R. Cen
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 428 号: 3 ページ: 1968-1979
  • DOI: 10.1093/mnras/sts161
  • 査読あり
• [雑誌論文] The origin of pseudo-bulges in cosmological simulations of galaxy formation (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 428 号: 1 ページ: 718-728
  • DOI: 10.1093/mnras/sts067
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-mm Galaxies in Cosmological Hydrodynamics Simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水一紘,吉田直紀,岡本崇
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 427 号: 4 ページ: 2866-2866
  • DOI: 10.1111/j.1365-2966.2012.22107.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Aquila comparison project: the effects of feedback and numerical methods on simulations of galaxy formation (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Scannapieco, Takashi Okamoto 等
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: Volume 423 号: 2 ページ: 1726-1749
  • DOI: 10.1111/j.1365-2966.2012.20993.x
  • 査読あり
• [学会発表] Metal enrichment of passive galaxies in cosmological simulations (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: Workshop for ALMA Large Proposal of gAlactic Cold gAs (ALPACA) Survey
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス（東京都・三鷹市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chemical enrichment of passive galaxies in cosmological simulations (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: Symposium on Quarks to Universe in Computational Science (QUCS 2015)
  • 発表場所: 奈良春日野国際フォーラム 甍～I・RA・KA～（奈良県・奈良市）
  • 年月日: 2015-11-04
• [学会発表] Chemical enrichment of passive galaxies in cosmological simulations of galaxy formation (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: 1st Roman Juszkiewicz Symposium “The non-linear Universe”
  • 発表場所: Warsaw (Porland)
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] 宇宙論的シミュレーションによる円盤銀河の進化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本崇
  • 学会等名: 天の川銀河研究会2015
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-03-23 – 2015-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] クェーサースペクトルエネルギー分布の準解析的モデルへの導入と解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白方 光, 岡本 崇, 榎 基宏, 長島 雅裕, 大木 平, 小林 正 和, 石山 智明, 真喜屋 龍
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] シミュレーションの模擬観測と、銀河の棒状構造の宇宙論的進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本崇
  • 学会等名: ALMAワークショップ（high-z+nearby galaxies）
  • 発表場所: 国立天文台（東京都）
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-21
  • 招待講演
• [学会発表] 銀河形成シミュレーションでみる bar の形成と進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本崇
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学（山形県山形市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] ダスト減光効果を考慮した準解析的モデルによるクェーサー光度関数の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白方 光, 岡本 崇, 榎 基宏, 長島 雅裕, 小林 正和
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学（山形県山形市）
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Reproducing evolution of galaxy population from z = 4 to 0 in hydrodynamic simulations of galaxy formation (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本崇
  • 学会等名: 第1回銀河進化研究会
  • 発表場所: 国立天文台（東京都）
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] Evolution of galaxy populations in cosmological simulations of galaxy formation (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: The impact of galactic structure on star formation
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo, Japan)
• [学会発表] Galaxy stellar mass functions obtained by cosmological simulations (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 崇
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学（仙台）
• [学会発表] Galaxy formation from simulation side (2013)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: Subaru Ground Layer AO Science Workshop
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo, Japan)
  • 招待講演
• [学会発表] 円盤銀河とフィードバック (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 崇
  • 学会等名: 円盤銀河の形成と進化研究会
  • 発表場所: 国立天文台（三鷹市）
  • 招待講演
• [学会発表] Formation of high-redshift disks and pseudo-bulges in nearby galaxies (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 崇
  • 学会等名: ALMA 時代の宇宙の構造形成理論：第 1 世代から第 n 世代へ
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市)
  • 招待講演
• [学会発表] スーパーコンピュータによる銀河形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 崇
  • 学会等名: 第９回 創成シンポジウム 「スーパーコンピュータ "京"でせまる最先端の科学・技術」
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市)
  • 招待講演
• [学会発表] Shaping galaxies by feedback: satellites, discs, and bulges (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: Disc galaxy formation in a cosmological context
  • 発表場所: Haus der Astronomie (Germany)
  • 招待講演
• [学会発表] Cosmological pseudobulge formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Okamoto
  • 学会等名: First stars IV -From Hayashi to the Future-
  • 発表場所: ハートピア京都 (京都市)
• [学会発表] 理論シミュレーションで見た銀河形成研究の現状 (I) High-redshift discs and their descendants at z = 0 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本 崇
  • 学会等名: 銀河形成解剖ワークショップ "Resolved Views of Galaxy Formation and Evolution"
  • 発表場所: 国立天文台ハワイ観測所 (USA)
  • 招待講演
• [備考] Movies
  • URL: http://astro3.sci.hokudai.ac.jp/~okamoto/
• [備考] シミュレーション動画
  • URL: http://astro3.sci.hokudai.ac.jp/~okamoto/research/movies.html
• [備考] シミュレーション動画
  • URL: http://www.ccs.tsukuba.ac.jp/Astro/Members/takashi/research/movies.html