ｒプロセス元素に見る矮小銀河・銀河系ハローの星形成史

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540244
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国際基督教大学
• 研究代表者: 石丸 友里 国際基督教大学, 教養学部, 准教授 (90397068)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 理論天体物理学 / 銀河系 / 化学進化 / 金属欠乏星 / 矮小銀河 / ｒプロセス / 超新星爆発 / 中性子星

研究概要

鉄よりも重い元素の多くは早い中性子捕獲過程（rプロセス）で作られる．その起源の候補の一つは超新星爆発であったが，最近の元素合成理論から困難が指摘された．もう一つの有力な候補は，中性子星連星の合体であるが，合体に1億年程度要すると考えられるため，金属欠乏星に見られるrプロセスの過剰を説明できないと言われていた．しかし本研究では，銀河系ハローが異なる星形成史のサブハローの衝突・合体によって形成されるならば，金属欠乏星の観測値が説明できることを示した．この結果は，重いrプロセス元素の起源として中性子星合体を強く支持するものである．

研究成果

• [雑誌論文] 銀河の化学進化が物語るrプロセス元素の起源 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石丸友里
  • 雑誌名: 天文月報(日本天文学会) 巻: 第107巻第2号 ページ: 96-106
• [雑誌論文] Compact binary mergers as the origin of r-process elements in the Galactic halo (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos, N
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings in : ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013 (ed. S. Jeong , N. Imai , H. Miyatake & T. Kajino) 巻: Vol. 1594 ページ: 46
  • DOI: 10.1063/1.4874043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of abundance patterns of neutron-capture elements in very metal-poor stars (2014)
  • 著者名/発表者名: Aoki, M., Aoki, W., Ishimaru, Y., & Wanajo, S
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings in : ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013 (ed. S. Jeong , N. Imai , H. Miyatake & T. Kajino) 巻: Vol. 1594 ページ: 123
  • DOI: 10.1063/1.4874056
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constraints on the weak r-process : Abundance of Palladium in metal poor stars (2010)
  • 著者名/発表者名: François, P., Wanajo, S., Prantzos, N., James, G., Ishimaru, Y., Aoki, W., & Honda, S
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th Symposium on Nuclei in the Cosmos, PoS(NIC XI) 巻: 264 ページ: 4
  • URL: http://pos.sissa.it/archive/conferences/100/264/NIC%20XI_264.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Galactic Chemical Evolution and Origin of r-Process Elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S
  • 雑誌名: American Physical Society, 3rd Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan 巻: abstract #CG.008 ページ: 13-17
• [学会発表] 中性子星合体はrプロセスの起源か:階層的構造形成論に基づく化学進化にみる (2014)
  • 著者名/発表者名: 石丸友里, 和南城伸也, N. Prantzos
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学(東京都三鷹市)
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] 金属欠乏星の中性子捕獲元素組成の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木みさ,石丸友里, 青木和光, 和南城伸也
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学(東京都三鷹市)
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] 三次元非一様化学進化モデルと鉄より重い元素の起源 (2014)
  • 著者名/発表者名: 荒尾幸絵,石丸友里, 和南城伸也
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学(東京都三鷹市)
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] 矮小銀河の形態による化学進化の違い (2014)
  • 著者名/発表者名: 深川奈桜,石丸友里
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会
  • 発表場所: 国際基督教大学(東京都三鷹市)
  • 年月日: 20140319-22
• [学会発表] Origins of light trans-Fe and r-process elements deduced from chemical evolution of the Galactic halo (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S., Prantzos, N
  • 学会等名: The 12th international symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG12)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 20131118-22
• [学会発表] Diversity of abundance patterns of neutron-capture elements in very metal-poor stars (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoki, M., Aoki, W., Wanajo, S., Ishimaru, Y
  • 学会等名: The 12th international symposium on Origin of Matter and Evolution of Galaxies (OMEG12)
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 20131118-22
• [学会発表] 中性子星合体はrプロセスの起源か:銀河系の化学進化にみる (2013)
  • 著者名/発表者名: 石丸友里, 和南城伸也, N. Prantzos
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 20130910-12
• [学会発表] 三次元非一様化学進化モデルの構築と亜鉛の起源 (2013)
  • 著者名/発表者名: 荒尾幸絵, 石丸友里, 和南城伸也
  • 学会等名: 日本天文学会2013年秋季年会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 20130910-12
• [学会発表] Chemical evolution of the Galaxy and origin of r-process (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru,Y., Wanajo, S., Prantzos, N
  • 学会等名: 第1回国立天文台・滞在型研究員(セミナー実施型)国際集会:「元素の起源と宇宙の化学進化―rプロセスに焦点をあてて」/ Element Genesis and Cosmic Chemical Evolution
  • 発表場所: 理化学研究所(埼玉県和光市)
  • 年月日: 20121017-19
• [学会発表] 階層的銀河系形成説によるrプロセス元素の非一様化学進化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石丸友里, 和南城伸也, N. Prantzos
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学旦野原キャンパス(大分市)
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] Evolution of r-process elements in the framework of the hierarchical formation of the Milky Way (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos, N
  • 学会等名: IAP-Subaru Joint International Conference : Stellar populations across Cosmic Times
  • 発表場所: Institut d'Astrophysique de Paris, Paris, France
  • 年月日: 20120625-29
  • 招待講演
• [学会発表] Enrichment of r-process elements in the early Galaxy (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos, N
  • 学会等名: 9th Russbach Workshop on Nuclear Astrophysics
  • 発表場所: Russbach, Austria
  • 年月日: 20120312-16
• [学会発表] 階層的構造形成に基づく銀河系化学進化とrプロセス元素の起源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石丸友里, 和南城伸也, N. Prantzos
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
  • 年月日: 20110919-22
• [学会発表] 階層的銀河形成に基づくrプロセス元素の起源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石丸友里, 和南城伸也, N. Prantzos
  • 学会等名: 研究会「恒星進化・星形成から探る銀河の形成・進化の研究-宇宙最初の星から太陽系形成まで」
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市)
  • 年月日: 20110302-04
• [学会発表] Enrichment of the r-process elements in the sub-halos as building blocks of the Milky Way halo (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos, N
  • 学会等名: 11th Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC XI)
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 20100719-23
• [学会発表] Constraints on the weak r-process : Abundance of Palladium in metal poor stars (2010)
  • 著者名/発表者名: François, P., Wanajo, S., Prantzos, N., James, G., Ishimaru, Y., Aoki, W., & Honda, S
  • 学会等名: 11th Symposium on Nuclei in the Cosmos (NIC XI)
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
  • 年月日: 20100719-23
• [学会発表] Galactic chemical evolution and origin of r-process elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., Wanajo, S., & Prantzos, N
  • 学会等名: 15th Workshop on "Nuclear Astrophysics"
  • 発表場所: Ringberg Castle (Kreuth, Germany)
  • 年月日: 20100322-27
• [学会発表] Galactic Chemical Evolution and Origin of r-Process Elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru, Y., & Wanajo, S
  • 学会等名: 3rd Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
  • 発表場所: Waikoloa, Hawaii, USA
  • 年月日: 20091013-17