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2010 年度 実績報告書

宇宙初期から現在にいたる星間塵供給源としての超新星の役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20340038
研究機関北海道大学

研究代表者

小笹 隆司  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90263368)

研究分担者 羽部 朝男  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90180926)
梅田 秀之  東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (60447357)
野沢 貴也  東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 専任研究員 (90435975)
キーワード超新星 / 元素合成 / ダスト / 星間塵 / 銀河形成進化 / 化学進化
研究概要

(1)大質量星の進化過程と超新星爆発
大質量星の進化の際の質量放出現象を考慮して金属量z=0.004で主系列段階での質量が100-500太陽質量の星の進化計算を行い、四雨量が110-180太陽質量の星は進化段階でHe層を失いIc型超新星として爆発することを明らかにした。
(2)超新星爆発でのダスト形成および進化過程
重力崩壊型に加えて熱核反応爆発型であるIa型超新星爆発時でのダスト形成・進化計算を行い、Ia型超新星では、ダストは爆発後100-300日で形成され、形成さえたダストの総質量は核形成時の付着確率の応じて3×10-4-0.2太陽質量程度、ダストの半径は0.01ミクロン以下であり、形成されたダストは超新星残骸で完全に破壊され、Ia超新星は星間塵の供給源と成り得ないことを示した。また重力壊型超新星爆発から供給されたダストの星間空間での衝撃波による破壊効率のサイズと星間ガス密度依存性を計算し、ダスト進化を取り扱うために必要なデーターベースを構築した。
(3)ダストの銀河形成・進化への効果
ダスト供給源としての超新星の銀河形成進化に及ぼす効果を調べるために、(2)の研究で得られたダストの破壊効率を用い、超新星でのダスト形成、超新星残骸および星間空間での破壊によるダスト量とサイズ分布の進化、ダスト表面での水素分子と銀河内での星形成過程を整合的に取り扱った1次元化学進化モデルを構築した。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Refined molecular gas mass and star-formation efficiency in NGC 36272011

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Sorai, K., Kuno, N., Habe, A.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 411 ページ: 1409-1417

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A progenitor for the extremely luminous Type Ic supernova 2007bi2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 412 ページ: L78-L82

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Distance and Revised Natures of High-Mass Star Formation in G5.89 0.392011

    • 著者名/発表者名
      Motogi, K.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 163 ページ: 31-44

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Three-dimensional Structure of Interior Ejecta in Cassiopeia A at High Spectral Resolution2010

    • 著者名/発表者名
      Isensee, K.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 725 ページ: 2059-2070

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Three-dimensional Structure of Cassiopeia A2010

    • 著者名/発表者名
      DeLaney, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 725 ページ: 2038-2058

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleosynthesis in High-entropy Hot Bubbles of Supernovae and Abundance Patterns of Extremely Metal-poor Star2010

    • 著者名/発表者名
      Izutani, N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 720 ページ: L1-L4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation History of Metal-poor Halo Stars with the Hierarchical Model and the Effect of Interstellar Matter Accretion on the Most Metal-poor Stars2010

    • 著者名/発表者名
      Komiya, Y.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 717 ページ: 542-561

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observations of the Optical Transient in NGC 300 with AKARI/IRC : Possibilities of Asymmetric Dust Formation2010

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa, R.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 718 ページ: 1456-1459

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and Evolution of Dust in Type IIb Supernovae with Application to the Cassiopeia A Supernova Remnant2010

    • 著者名/発表者名
      Nozawa, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 713 ページ: 356-272

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Magnetohydrodynamical Simulations of Gravitational Collapse of a 15 M sun Star2010

    • 著者名/発表者名
      Kudoda, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement

      巻: 191 ページ: 439-466

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of grain shattering by turbulence on extinction curves in starburst galaxies2010

    • 著者名/発表者名
      Hirashita, H
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 404 ページ: 1437-1448

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nucleosynthesis in Hot Bubbles of SNe-Origin of EMP Stars : HNe or SNe?-2010

    • 著者名/発表者名
      Izutani, N
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1,269 ページ: 342-344

  • [雑誌論文] On the Progenitors of Long-GRBs and Hypernovae2010

    • 著者名/発表者名
      Umeda, H.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1,279 ページ: 171-178

  • [雑誌論文] Infrared SED Model for Young Galaxies : Effect of SN Reverse Shock and Shattering on Dust Grains2010

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi, T.T.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1,240 ページ: 91-93

  • [学会発表] 銀河系中心へのガス供給と銀河系中心での星形成について2010

    • 著者名/発表者名
      行方大輔
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] 棒渦巻銀河M83における高解像度数値シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      二森都
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] ダストのサイズ分布進化を考慮した初代銀河形成モデルと宇宙再電離過程2010

    • 著者名/発表者名
      山澤大輔
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] 銀河団潮汐場が早期型銀河の進化に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      大木平
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] SN 2007biの親星モデル2010

    • 著者名/発表者名
      吉田敬
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] 大質量星重力崩壊における一般相対論磁気流体計算2010

    • 著者名/発表者名
      黒田仰生
    • 学会等名
      日本天文学会2010年秋季年会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2010-09-22
  • [学会発表] On the progenitors of GRBs2010

    • 著者名/発表者名
      梅田秀之
    • 学会等名
      Deciphering the Ancient Universe with Gamma-Ray Bursts
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)(招待講演)
    • 年月日
      2010-04-22

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公開日: 2013-06-26  

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