大規模数値計算による初期宇宙構造の形成、進化、および大域的分布の理論的研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20674003
• 研究種目: 若手研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 東京大学 (2009-2012); 名古屋大学 (2008)
• 研究代表者: 吉田 直紀 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90377961)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012

研究概要

大規模コンピュータシミュレーションを用いて、宇宙最初の天体形成を理論的に明らかにした。初代星が太陽の数十倍以上に成長し、その後ブラックホールを生成する過程の詳細を計算した。さらに早期宇宙で星からの光により銀河間ガスが暖められる様子や、重金属やダストを含む原始銀河がどのように分布しているかを計算し、将来の電波および赤外線観測に対して理論予測を与えた。

研究成果

• [雑誌論文] Sub-mm Galaxies in Cosmological Hydrodynamics Simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水一紘,吉田直紀,岡本崇
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 427 ページ: 2866
  • DOI: DOI 10.1111/j.1365-2966.2012.22107.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detectability of High-Redshift Super Luminous Supernovae with Upcoming Optical and Infrared Surveys (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中雅臣、守谷尭、 吉田直紀 、野本憲一
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 422 ページ: 2675
  • DOI: DOI 10.1111/j.1365-2966.2012.20833.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proto-stellar feedback halts the growth of the First Stars in the Universe (2011)
  • 著者名/発表者名: 細川隆史,大向一行, 吉田直紀
  • 雑誌名: H.W.Yorke, Science 巻: 334 ページ: 1250
  • DOI: DOI 10.1126/science.1207433
  • 査読あり
• [雑誌論文] The First Galaxies (2011)
  • 著者名/発表者名: V. Bromm, 吉田 直紀
  • 雑誌名: Annual Reviews of Astronomy andAstrophysics 巻: 49 ページ: 373
  • DOI: DOI 10.1146/annurev-astro-081710-102608
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Formation of the First Stars and Galaxies (2009)
  • 著者名/発表者名: V. Bromm, 吉田直紀
  • 雑誌名: L. Hernquist, C.F. McKee, Nature 巻: 459 ページ: 49
  • DOI: DOI 10.1038/nature07990
  • 査読あり
• [雑誌論文] The 21cm Signature of Early Relic HII Regions (2009)
  • 著者名/発表者名: 徳谷碧、 吉田直紀 、S.-P. Oh, 杉山直
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 395 ページ: 777
  • DOI: DOI 10.1111/j.1365-2966.2009.14604.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protostar Formation in the Early Universe (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉 田 直 紀 , 大向一行、 L. Hernquist
  • 雑誌名: Science 巻: 321 ページ: 669
  • DOI: DOI 10.1126/science.1160259
  • 査読あり
• [学会発表] Physics of Primordial StarFormation (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際研究集会 The Physics of Star Formation
  • 発表場所: イタリアトリエステ
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] Star Formation in the Early Universe (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際学会第39回COSPAR総会
  • 発表場所: インドマイソール
  • 年月日: 2012-07-20
• [学会発表] Physics of Primordial Star Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際研究集会First Stars IV
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-05-21
• [学会発表] Wide-Field Cosmology Surveys (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際研究集会DENET"The Accelerating Universe"
  • 発表場所: フランスパリ
  • 年月日: 2011-10-24
• [学会発表] Hunting for the FirstStars (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際研究集会The First Galaxies
  • 発表場所: ドイツ リングベルグ
  • 年月日: 2011-07-01
• [学会発表] Chemistry in the Early Universe (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 米国物理学会 DAMOP 基調講演
  • 発表場所: 米国ヒューストン
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Formation of the First Stars (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際研究集会"21cm Cosmology"
  • 発表場所: 米国アスペン
  • 年月日: 2010-02-10
• [学会発表] The First Stars and Blackholes (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際研究集会"Intermediate Mass Blackholes"
  • 発表場所: 米国アーバイン
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] The First Light (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際学 会 "New Vision 400"
  • 発表場所: 中国北京
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] Structure Formation in the Universe (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 学会等名: 国際学会 "Conference on Computational Physics"
  • 発表場所: ブラジルオウロプレット
  • 年月日: 2008-08-02
• [図書] 宇宙で最初の星はどうやって生まれたのか (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 出版者: 宝島社新書
• [図書] 宇宙はどこまで分かったのか (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡村定矩 編
  • 出版者: 日本評論社
• [図書] 宇宙137億年解読 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田直紀
  • 出版者: 東京大学出版会
• [備考]
  • URL: http://member.ipmu.jp/naoki.yoshida/cosmos.html