次世代の観測的宇宙論にむけた原始銀河・銀河団の進化の数値的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05640312
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 須藤 靖 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (20206569)
• 研究分担者: 山田 章一 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80251403) ; 伊藤 誠 京都大学, 情報処理教育センター, 助手 (00243080)
• キーワード: 原始銀河 / 銀河団 / 観測的宇宙論 / 数値シミュレーション / 粒子法

研究概要

本年度は、原始銀河・銀河団の形成と進化を定量的に論ずる上で必要不可欠な宇宙論的流体力学数値計算コードを定式化し、完成させることを主目的とした。申請者が過去に完成させたN体数値計算コードを発展させ、流体・輻射過程を取り入れたいわゆるSmoothed Particle Hydrodynamics(SPH)と呼ばれる方法論に基づいたコードはほぼ完成した。コードの高速化のために有効である独立時間ステップ法の導入は、予定より少し遅れてはいるが着実に開発が進んでいる。来年度の初めには、予定していた本格的な数値計算が行なえる段階になるであろう。
コード開発以外の成果としては、銀河団の質量関数および速度関数をN体数値実験によって計算し、観測的に比較した。さらに、宇宙の再加熱の一つのモデルとして、再結合時刻以後に形成された非線形天体の重力エネルギーの解放、というメカニズムを提唱した。これらはいずれも、来年度に流体・輻射過程を採り入れた形で行なわれる計算の基礎となる結果である。

研究成果

• [文献書誌] 上田晴彦,伊藤誠,須藤靖: "Clusters and groups of galaxies as cosmological probes" The Astrophysical Journal. 408. 3-16 (1993)
• [文献書誌] 佐々木伸,高原文郎,須藤靖: "A simple model of cosmological reionizetion" Progress of Theoretical Physics. 90. 85-96 (1993)
• [文献書誌] 牧野伸義,須藤靖: "X-ray gas mass fraction in the Shapley supercluster and its implication on the cosmological baryon-density parameter" Publications of the Astronomical Society of Japan. 45. L13-L19 (1993)
• [文献書誌] 須藤 靖: "Exploring nonlinear gravitational clustering phenomena with cosmological N-body simulations" Progress of Theoretical Physics. 90. 1173-1228 (1993)
• [文献書誌] 山田章一,清水鉄也,佐藤勝彦: "Convective Instability in Hot Bnbble in a Delayed Supernova Explosion" Progress of Theoretical Physics. 89. 1175-1182 (1993)
• [文献書誌] 清水鉄也,山田章一,佐藤勝彦: "Three-Dimensional Simulations of Convection in Supernova Cores" Publication of the Astronomical Society of Japan. 45. L53-L57 (1993)