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階層的構造形成論に基づく銀河の化学進化より探るrプロセスの起源

研究課題

研究課題/領域番号 26400232
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関国際基督教大学

研究代表者

石丸 友里  国際基督教大学, 教養学部, 上級准教授 (90397068)

研究分担者 青木 和光  国立天文台, TMT推進室, 准教授 (20321581)
和南城 伸也  上智大学, 理工学部, 准教授 (30327879)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 交付 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード宇宙物理 / 理論天文学 / 光学赤外線天文学 / 重元素 / 銀河形成 / 中性子星合体 / 金属欠乏星
研究実績の概要

本研究は,研究代表者(石丸)を中心に開発している (A) 階層的構造形成論に基づく銀河の化学進化モデルを主軸とし,研究分担者(和南城)を中心に推進している (B) rプロセスの元素合成モデル計算と,研究分担者(青木)を中心とした (C) すばる望遠鏡・VLT望遠鏡による金属欠乏星および矮小銀河の星の化学組成の測定を連携させることによって進めている。
平成28年度は, (A)モンテカルロ法を用いて、様々な質量のサブハローで発生する中性子星合体によるrプロセス元素の化学進化モデルを構築した。さらにそれらを質量関数に従って積算した銀河系ハローモデルを、金属欠乏星の観測値と比較することにより、rプロセス元素の起源天体として、中性子星合体が最有力であることを示した。この結果は,6月上旬、6月下旬、9月に開催された3件の国際学会にて発表した。さらに現在、査読論文に投稿準備中である。
研究分担者・研究協力者との連携も計画通りに行われた。(B) では、中性子星合体によるrプロセス元素の元素合成の最新モデルによる計算が行われ、その計算結果は上記のモンテカルロ法によるサブハローの化学進化モデルに反映された。(C) については,サブハローの進化と密接に関連した矮小銀河の化学組成についての観測計画(PI: 研究協力者 青木みさ,Co-I: 石丸,青木)を4月に実施し、良好な結果が得られた.観測データは現在解析中である。
その他、平成27年度以前に行った本研究に関連した研究についての成果を、2本の査読論文として出版した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成27年度までの研究成果は、すでに査読論文として出版済みである。平成28年度には、予定通りモンテカルロ法を用いたサブハローの化学進化モデルを構築することができた。また、すばる望遠鏡による観測データも取得することができた。概ね順調に研究計画は進展しているが、平成28年度に得られた研究成果については、平成29年度内に査読論文誌に投稿する予定となった。

今後の研究の推進方策

本研究は、当初は平成28年度で終了予定であった。計画していた研究は平成28年度の前半に一定の成果が得られたが、さらに平成28年度後半には、さらに発展的な成果を得ることができた。これらをまとめて、平成29年度に査読論文に投稿予定である。

次年度使用額の使用計画

論文投稿料として使用する

報告書

(3件)
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] パリ天体物理学研究所/パリ天文台(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] パリ天体物理学研究所/パリ天文台(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Early chemo-dynamical evolution of dwarf galaxies deduced from enrichment of r-process elements2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hirai, Yuhri Ishimaru, Takayuki R Saitoh, Michiko S Fujii, Jun Hidaka, Toshitaka Kajino
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 466 号: 2 ページ: 2474-2487

    • DOI

      10.1093/mnras/stw3342

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Diversity of Abundance Patterns of Light Neutron-capture Elements in Very-metal-poor Stars2017

    • 著者名/発表者名
      Misa Aoki, Yuhri Ishimaru, Wako Aoki, Shinya Wanajo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 837 号: 1 ページ: 8-16

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa5d08

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enrichment of R-Process Elements by Neutron Star Mergers Through the Sub-Halo Clustering2017

    • 著者名/発表者名
      Ishimaru, Y., Ojima, T., Wanajo, S., Prantzos, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos, JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020210-3

    • DOI

      10.7566/jpscp.14.020210

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stochastic Chemical Evolution of Sub-Halos and the Origin of R-Process Elements2017

    • 著者名/発表者名
      Ojima, T., Ishimaru, Y., Wanajo, S., Prantzos, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos, JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020208-3

    • DOI

      10.7566/jpscp.14.020208

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Abundance of Weak r-process Elements of Metal-Poor Stars ~Universality or Diversity?~2017

    • 著者名/発表者名
      Aoki, M., Ishimaru, Y., Aoki, W., Wanajo, S.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos, JPS Conf. Proc.

      巻: 14 ページ: 020302-3

    • DOI

      10.7566/jpscp.14.020302

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemo-Dynamical Evolution of r-process Elements in the Local Group Galaxies2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hirai, Yuhri Ishimaru, Takayuki R Saitoh, Michiko S Fujii, Jun Hidaka, Toshitaka Kajino
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 14 ページ: 020204-020204

    • DOI

      10.7566/jpscp.14.020204

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemo-dynamical evolution model: Enrichment of r-process elements in the Local Group dwarf galaxies2016

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hirai, Yuhri Ishimaru, Takayuki R Saitoh, Michiko S Fujii, Jun Hidaka, Toshitaka Kajino
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Astronomical Union

      巻: S317 号: S317 ページ: 308-309

    • DOI

      10.1017/s1743921315007139

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neutron Star Mergers as the Origin of r-Process Elements in the Galactic Halo Based on the Sub-halo Clustering Scenario2015

    • 著者名/発表者名
      石丸 友里, 和南城 伸也, Nikos Prantzos
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 804 号: 2 ページ: L35-L35

    • DOI

      10.1088/2041-8205/804/2/l35

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Enrichment of r-process Elements in Dwarf Spheroidal Galaxies in Chemo-dynamical Evolution Model2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai, Yutaka; Ishimaru, Yuhri; Saitoh, Takayuki R.; Fujii, Michiko S.; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 814 号: 1 ページ: 41-41

    • DOI

      10.1088/0004-637x/814/1/41

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemo-dynamical evolution model: Enrichment of r-process elements in the Local Group dwarf galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai, Yutaka; Ishimaru, Yuhri; Saitoh, Takayuki R.; Fujii, Michiko S.; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka
    • 雑誌名

      IAU General Assembly, Meeting

      巻: #29

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Astrophysical site(s) of r-process elements in galactic chemodynamical evolution model2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai, Yutaka; Ishimaru, Yuhri; Saitoh, Takayuki R.; Fujii, Michiko S.; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 109 ページ: 02001-02001

    • DOI

      10.1051/epjconf/201610902001

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compact binary mergers as the origin of r-process elements in the Galactic halo2014

    • 著者名/発表者名
      Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos, N
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings in : ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013 (ed. S. Jeong , N. Imai , H. Miyatake & T. Kajino)

      巻: Vol. 1594 ページ: 46-46

    • DOI

      10.1063/1.4874043

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diversity of abundance patterns of neutron-capture elements in very metal-poor stars2014

    • 著者名/発表者名
      Aoki, M., Aoki, W., Ishimaru, Y., & Wanajo, S
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings in : ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013 (ed. S. Jeong , N. Imai , H. Miyatake & T. Kajino)

      巻: Vol. 1594 ページ: 123-123

    • DOI

      10.1063/1.4874056

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Chemical evolution of the Galactic halo with neutron star mergers based on the sub-halo clustering scenario2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimaru
    • 学会等名
      IAP workshop on The Milky Way and its environment: gaining insights into the drivers of galaxy formation and evolution
    • 発表場所
      L’institut d’Astrophysique de Paris, Paris, France
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Origin of r-process elements and nuclear cosmo-chronology2016

    • 著者名/発表者名
      S. Wanajo, Y. Sekiguchi N. Nishimura, K.Kiuchi, K. Kyutoku, M. Shibata, K. Hotokezaka, M. Tanaka
    • 学会等名
      IAP workshop on The Milky Way and its environment: gaining insights into the drivers of galaxy formation and evolution
    • 発表場所
      L’institut d’Astrophysique de Paris, Paris, France
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Sextans Dwarf Galaxy as a Hint to the Evolution of the Milky Way2016

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, Y. Ishimaru, W. Aoki
    • 学会等名
      IAP workshop on The Milky Way and its environment: gaining insights into the drivers of galaxy formation and evolution
    • 発表場所
      L’institut d’Astrophysique de Paris, Paris, France
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Towards understanding the Milky Way formation: Insight from the enrichment of r-process elements2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirai, Y. Ishimaru, T. R. Saitoh, M. S. Fujii, J. Hidaka, T. Kajino
    • 学会等名
      IAP workshop on The Milky Way and its environment: gaining insights into the drivers of galaxy formation and evolution
    • 発表場所
      L’institut d’Astrophysique de Paris, Paris, France
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子星合体によるrプロセスに基づくサブハローの確率論的化学進化2016

    • 著者名/発表者名
      石丸友里, 小嶋琢也, 和南城伸也, N. Prantzos
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学, 松山市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] すばる HDS によるろくぶんぎ座矮小銀河の重元素組成の解析2016

    • 著者名/発表者名
      青木みさ, 青木和光, 石丸友里
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学, 松山市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀河の力学進化から探る超金属欠乏星の rプロセス元素組成2016

    • 著者名/発表者名
      平居悠, 石丸友里, 斎藤貴之, 藤井通子, 日高潤, 梶野敏貴
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学, 松山市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Enrichment of R-Process Elements by Neutron Star Mergers Through the Sub-Halo Clustering2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimaru, T. Ojima, S. Wanajo, N. Prantzos
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC2016)
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Stochastic Chemical Evolution of Sub-Halos and the Origin of R-Process Elements2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ojima, Y. Ishimaru, S. Wanajo, N. Prantzos
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC2016)
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Abundance of Weak r-process Elements of Metal-Poor Stars ~Universality or Diversity?~2016

    • 著者名/発表者名
      M. Aoki, Y. Ishimaru, W. Aoki, S. Wanajo
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC2016)
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemo-dynamical Evolution of r-process Elements in the Local Group Galaxies2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirai, Y. Ishimaru, T. Saitoh, M. Fujii, J. Hidaka, T. Kajino
    • 学会等名
      14th International Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC2016)
    • 発表場所
      Toki Messe, Niigata, Japan
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The origin of r-process elements deduced from the Galactic chemical evolution2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishimaru
    • 学会等名
      ICNT workshop on The r-process nucleosynthesis: connecting FRIB with the cosmos
    • 発表場所
      Michigan State University, East Lansing, USA
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LAMOSTで検出された [Fe/H]< -3.5 の天体のすばる HDS による rプロセス元素組成の解析2015

    • 著者名/発表者名
      青木みさ, 青木和光, H. N. Li, 石丸友里
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学, 神戸市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる質量の矮小銀河における rプロセス元素分布2015

    • 著者名/発表者名
      平居悠, 石丸友里,斎藤貴之, 藤井通子, 日高潤,梶野敏貴
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学, 神戸市
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemo-dynamical evolution model: Enrichment of r-process elements in the Local Group dwarf galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai, Yutaka; Ishimaru, Yuhri; Saitoh, Takayuki R.; Fujii, Michiko S.; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka
    • 学会等名
      IAU Symposium 317: The general assembly of galaxy halos: Structure, origin and evolution
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Astrophysical site(s) of r-process elements in galactic chemo-dynamical evolution model2015

    • 著者名/発表者名
      Hirai, Yutaka; Ishimaru, Yuhri; Saitoh, Takayuki R.; Fujii, Michiko S.; Hidaka, Jun; Kajino, Toshitaka
    • 学会等名
      International Symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies
    • 発表場所
      北京, 中国
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical Evolution of R-process Elements Based on the Sub-halo Clustering Scenario2015

    • 著者名/発表者名
      Ishimaru, Yuhri; Shinya Wanajo; Nikos, Prantzos
    • 学会等名
      First stars, galaxies and black holes; Now and Then
    • 発表場所
      Groningen, The Netherlands
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical evolution of r-process elements2015

    • 著者名/発表者名
      石丸 友里
    • 学会等名
      12th Russbach School on Nuclear Astrophysics
    • 発表場所
      Russbach, Austria
    • 年月日
      2015-03-08 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical Evolution of r-Process Elements - Who is the "Alchemist" in Our Galaxy?2015

    • 著者名/発表者名
      石丸 友里
    • 学会等名
      基研研究会「コンパクト連星合体からの重力波・電磁波放射とその周辺領域」
    • 発表場所
      京都大学, 京都, 日本
    • 年月日
      2015-02-12 – 2015-02-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Origins of light trans-Fe and r-process elements deduced from Galactic chemical evolution2014

    • 著者名/発表者名
      石丸 友里
    • 学会等名
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan
    • 発表場所
      Hilton Waikaoloa Village, Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemical evolution of r-process elements2014

    • 著者名/発表者名
      石丸 友里
    • 学会等名
      ECT* Workshop: Nuclear Physics and Astrophysics of Neutron-Star Mergers and Supernovae, and the Origin of R-Process Elements
    • 発表場所
      ECT*, Trento, Italy
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-08  

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