| 研究課題/領域番号 |
02452012
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
杉木 大一郎 東京大学, 教養学部, 教授 (10022592)
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| 研究分担者 |
川辺 幸子 (K. Sachi) 東京大学, 教養学部, 助手 (20224842)
牧野 淳一郎 東京大学, 教養学部, 助手 (50229340)
戎崎 俊一 東京大学, 教養学部, 助教授 (10183021)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| キーワード | 専用計算機 / 並列計算機 / 重力多体問題 / 銀河 / 恒星系 |
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| 研究概要 |
平成2年度には、重力多体問題専用計算機のプロトタイプGRAPEー1の改良型GRAPEー1Aをボ-ド上につくり、さらにそのボ-ド全体を1個の専用LSIに収めたプロセッサ・チップを設計・製作した。改良点は、粒子の質量の値を変数にしたこと、均された粒子法(SPH)による流体計算を行うために必要な近接粒子のリストと、結果の解析を容易にするのに使うポテンシャルの値をGRAPE側で計算し、ホストに送り返すことである。プロセッサ・チップの設計は、富士ゼロックス株式会社電子技術研究所と密接な分担協力関係を保ちながら行った。その後、プロセッサ・チップを量産して専用計算機GRAPEー3に組み上げ、平成3年度にそのその立ち上げを行った。達成した性能は、20万体問題での実効速度で10Gflopsで、現存の汎用ス-パ-コンピュ-タの性能を凌ぐものである。
このGRAPEー3を使って、恒星系の進化についてシミュレ-ションを行った結果、銀河の衝突合体が銀河団の進化に大きい役割を果たしていることが分かった。得られた新しい知見の例を以下に述べる。
1)中心に巨大ブラックホ-ルを持つ銀河同士が衝突すると、ブラックホ-ルは銀河の星との力学的摩擦によって、エネルギ-よりもむしろ角運動量を失い、2つのブラックホ-ルは容易に合体する。この現象を取り入れると、合体・融合した銀河について、観測で得られているコアのサイズと銀河全体の質量の間の関係を説明できる
2)銀河の衝突において重力場は激しく変化し、それぞれの銀河の中にある星は位相空間で十分に混合を受けるが、エネルギ-空間で見ると混合は最初の間だけしか進まない。そのような過程の結果、衝突前にそれぞれの銀河のコア-(ハロ-)にあった星は、衝突後もコア(ハロ-)にある。したがって、巨大楕円銀河に星の色の規則的な空間分布があるからといって、銀河が合体によって生まれたとが否定されることにはならない。
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