| 研究実績の概要 |
本研究は天の川銀河の数値シミュレーションと位置天文観測衛星 Gaiaなどの最新データを用いて、星の軌道移動を伴う銀河系の化学動力学進化過程を明らかにするものである。本年度は以下のような研究成果を得た。
1) ASURAコードを用いた天の川銀河のN体/流体シミュレーションにより、棒状構造は形成後、銀河面鉛直方向の星の振動運動の棒状構造との鉛直共鳴により、鉛直方向に広がりbox/peanut/X型 (BPX) バルジへと変化することを明らかにした (Baba, Kawata, Schoenrich 投稿中)。従来は、棒状構造がへの字状に屈曲する屈曲不安定によって生じるとされていたが、本研究は銀河面対称性が崩れることなく、鉛直共鳴による星の軌道移動によって生じること示した点が新しい。
2) BPXバルジを構成する星の年齢は主に棒状構造の形成前に誕生した星によって占められており、中心核ディスクの星の年齢分布 (Baba & Kawata 2020) とは相補的になっていることを指摘した。これにより、中心核ディスクとBPXバルジの星の年齢分布を観測的に調べることにより、天の川の棒状構造の形成時期に対して上限値と下限値を与えられる可能性を提案した。
3) テスト粒子シミュレーションにより、渦状腕 (動的渦状腕・密度波)・棒状構造により銀河中心距離 5 kpc 以内で誕生した太陽系が、46億年で現在の8 kpcの位置まで軌道移動する過程を調べた (Tsujimoto & Baba 2020; Baba et al. 投稿準備中)。
4) Gaia EDR3のデータとN体/流体シミュレーションデータを用いて、星の軌道パラメータを解析することで、天の川銀河の棒状構造のパターン速度が34または42 km/s/kpcであると求めた (Kawata, Baba et al. 投稿中)
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