| 研究課題/領域番号 |
18H01258
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
辻本 拓司 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 助教 (10270456)
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| 研究分担者 |
横山 哲也 東京工業大学, 理学院, 教授 (00467028)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | r過程元素 / 中性子星合体 / 矮小銀河 / 隕石 / 球状星団 / ブラックホール / 同位体分析 |
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| 研究実績の概要 |
星の化学組成解読によるr過程元素解明については、以下の３つの業績を論文として残した。(1).太陽近傍でのr過程元素の化学組成的特徴を説明するには、銀河系ディスクの星が渦状腕との相互作用で動径方向に移動するradial migartionという力学的過程が必要であることを突き止めた。本研究は銀河系力学と化学進化の融合を実現した成果となった。(2).球状星団Omega Centauriのr過程元素を含めた特異な化学組成を説明する化学力学モデルの構築を、海外研究協力者である戸次氏との共同研究で実現した。この球状星団では爆発的な星形成の後、1回の中性子星合体が数千万年という時差で発生し、星団内に残されていたガスを部分的に汚染したというモデルで観測事実を無矛盾に説明できることを示した。(3).銀河系ハローの星々に見られる特異なr過程元素組成に新たな知見を与えた。非常に大きな組成比分散([r-process/Fe])の存在が昔から知られているが、その起源は謎であった。我々は中性子星同士の合体に加え、中性子星とブラックホール連星合体由来のr過程元素合成を考慮することによって説明できることを明らかにした。同時に、中性子星合体および中性子星ブラックホール合体の各々の発生頻度比を予言することに成功し、その予言値が重力波検出頻度とよく合致することを示した。
また、すばる望遠鏡による観測で得られた矮小銀河Sextansのr過程元素組成データの解析を進め、次年度での論文化の見通しを得た。
さらに、コンドライト隕石および鉄隕石の高精度Mo同位体分析を行い、その結果を分担者横山氏はApJに公表した。隕石を酸で分解し、表面電離型質量分析計でMo同位体組成を測定したところ、Mo同位体組成変動は小惑星帯外側におけるs核種の不均質分布によって引き起こされたものであり、r核種に起因するものでないことを明らかにした。
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| 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
本研究課題に直接関連する論文として、筆頭著者の論文２本(Tsujimoto & Baba ApJ; Tsujimoto, Nishimura & Kyutoku ApJ)、および第２著者としてのBekki & Tsujimoto (ApJ)を含めた計３本の論文掲載を実現したこと、さらに、分担者である横山氏と共にr過程元素を含めた元素の起源に関するレビュー論文(Encyclopedia of Geology)を完成・投稿(来年度掲載確定)したという実績から、極めて順調に進展しているという判断が妥当と思われる。
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| 今後の研究の推進方策 |
まず次年度の最大の目標に掲げたいのは、太陽(系)におけるr過程元素組成の特異性を明らかにすることである。太陽におけるr過程元素含有量は太陽類似星(solar twins)と比べて明らかに少ない。我々はこの特異性が太陽が銀河の中心に近いかなり内側で形成されたことに起因すると予言している。この仮説を検証するため、太陽が銀河系の中のどこで生まれ、そして現在の位置までどのように移動したのかを明らかにし、同時に星の化学組成解読を実行することから、太陽系のr過程元素の起源に答えを与えたい。以上を論文としてまとめ年度内に受理されることを目標とする。また、現在解析を進めているすばる観測データの結果についても論文にまとめる。この研究は、r過程元素の宇宙形成初期における起源・進化に言及できるものである。
さらに、隕石分析もこれまでと同様分担者中心に進め、星と隕石の両者からの組成解読を引き続き実行していくことでr過程元素起源全貌に関する理解を深めていく。
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