高精度ハイブリッドシミュレーションで探る銀河の発生学

2008 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 18540242
• 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: 天文学
• 研究機関: 筑波大学 (2008); 専修大学 (2006-2007)
• 研究代表者: 森 正夫 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (10338585)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 理論天文学 / 宇宙物理学 / 銀河形成

研究概要

飛躍的な観測技術や検出装置の進歩により、それまでは全く知り得なかった宇宙の深遠部で、活発な星形成の兆候を示す莫大な数の銀河が観測されている。しかしながら、そういった天体が、我々の住む現在の宇宙に存在し、ハッブル系列などで分類され研究されてきた近傍銀河とどのように関連しあっているのか?これらは非常に基本的な問いかけにもかかわらず、明確な答えを我々はもっていない。本研究では、"高赤方偏移で発見されている天体が、近傍宇宙のハッブル系列を構成する銀河の進化経路の一側面を見ているに過ぎない"という仮説を掲げ、銀河の化学力学モデル(SCDモデル)という武器を駆使して、銀河の発生について詳細な理論模型を構築する。このような問題を取り扱う際には計算分解能が重要となる。銀河全体の重元素汚染過程を正しく計算するためには、そのサブスケールである超新星爆発の影響を力学的・熱力学的及び化学的な側面から正確に計算することが必須である。そこで、本研究では、2048x2048x2048点を用いた超高精度の大規模3次元流体シミュレーションを実行し、SCDモデルによる銀河形成の理論模型を構築する。そして、可視光、近赤外線波長による観測や、中間・遠赤外線、サブミリ波、電波、X線観測など多波長観測データを活用し、理論と観測の相互のフィードバックサイクルを活発におこないながら、銀河形成・進化の標準模型を完成させる。

研究成果

• [雑誌論文] Kinematic and Chemical Constraints on the Formation of M31's Inner and Outer Halo (2008)
  • 著者名/発表者名: Koch, A., Rich, R. M., Reitzel, D. B., Martin, N. F., Ibata, R. A., Chapman, S. C., Majewski, S. R., Mori, M., Loh, Y.-S., Ostheimer, J. C., Tanaka, M.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 689 ページ: 958-982
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Once and Future Andromeda Stream (2008)
  • 著者名/発表者名: Mori, M. and Rich, M. R.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Vol. 674 ページ: L77-L80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galactic Winds from Primeval galaxies (2007)
  • 著者名/発表者名: Mori, M. and Umemura M.
  • 雑誌名: Astrophysics and Space Science 311 ページ: 111-115
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemodynamics of Lyman alpha emitters, Lyman break galaxies and elliptical galaxies (2007)
  • 著者名/発表者名: Mori, M. and Umemura, M.
  • 雑誌名: EAS Publications Series 24 ページ: 221-226
• [雑誌論文] The Evolution of Galaxies from Primeval Irregulars to Present-day Ellipticals (2006)
  • 著者名/発表者名: Mori, M. and Umemura, M.
  • 雑誌名: Nature 440 ページ: 644-647
  • 査読あり
• [学会発表] ALMAへの期待 : 銀河の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森正夫
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2009-03-26
• [備考] The History Channel, "The Biggest Things in Space.", 2008年3月25日午後9時, アメリカ合衆国
• [備考] 読売新聞夕刊2008/3/25、朝日新聞朝刊2006/3/30、日本工業新聞朝刊2006/3/30、Berliner Zeitung 2006/3/30、産経新聞朝刊2006/4/3、毎日新聞夕刊2006/4/3、 科学新聞2006/4/7、東京新聞朝刊2008/3/24、2006/6/20、神奈川新聞朝刊2008/3/24、神戸新聞2008/3/24、 US Front line 2008/3/23、共同通信、時事通信、その他。
• [備考] 日経サイエンス2006/6月号、Newton (ニュートン)2007/12月号
• [備考] ロンドン科学博物館Science Museum London
  • URL: http://www.sciencemuseum.org.uk/antenna/galaxyformation/