| 研究課題/領域番号 |
19H01934
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
細川 隆史 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30413967)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 星団形成 / 星形成 / 銀河形成 / 宇宙初代星 / 数値シミュレーション / 電離領域 / 超巨大ブラックホール / 輻射流体力学 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は金属量の非常に少ない極めて少ない初期宇宙における星団の形成過程を主に数値シミュレーションの手法によって明らかにすることである。これまでの研究では、この目的に向けて研究計画に沿って以下の一連の研究を進めることができた。
2020年度からの研究を引き継ぎ、まず低金属量の星形成における星周円盤の重力不安定による分裂過程を一連の3次元流体シミュレーションを行って調べ、分裂の様子が明らかに金属量に依存し、金属量が太陽の1万~10万分の1などごくわずかの場合に最も盛んに分裂が起こることが分かった(Shima & Hosokawa 2021)。金属量がゼロの初代星形成の場合でも円盤分裂は一般に起こるが(Kimura, Hosokawa & Sugimura 2021)、この場合と僅かながら金属がある場合の進化は明確に異なる。円盤分裂の金属量依存性の研究はさらに10倍程度の長期進化を追跡して研究を継続している(Matsukoba et al. in prep.)。こうした分裂過程の金属量依存性は、星の初期質量関数が金属量により変化することを示唆する。この効果をいわゆる連星進化の種族合成モデルに組み込んで、これまでの重力波イベントの観測と無矛盾な理論モデル構築も行った(Tanikawa et al. 2022)。これ以外にも、低金属量ガスが中間質量ブラックホールに急速降着する場合の原始銀河バルジの効果を、特に銀河-ブラックホールの共進化の観点を考慮して研究した(Inayoshi et al. 2022)。
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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
おおむね想定内のペースで多様な研究を進めることができたものと考えている。金属量極小の場合の円盤分裂の研究は論文出版を果たしてさらに次の研究につなげることができた。初期宇宙におけるブラックホールの急速降着成長の問題は本研究の中心的課題ではないものの関連も深く、並行してこちらの研究も進めることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後もこれまでの研究を踏まえつつ、さらにこれを広げる形で様々な研究を展開していきたいと考えている。本研究計画の主眼は星団形成であり、次の目標は金属量極小の場合の多重星系形成の3次元計算が一つの目標になっている。この方向で準備を進めてきたがそろそろ機運が高まってきたので今年度は大きな進展があるのではないかと予想している。一方でもっと大きな星団形成が起こる場合は、近傍宇宙でも類似の系が知られているので、そのときの観測的可視化の研究も継続し進展している。こちらも論文化を目標に進めたい。
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