| 研究課題/領域番号 |
26707007
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
斎藤 貴之 東京工業大学, 地球生命研究所, 特任准教授 (40399291)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 銀河形成 / 数値シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題は、従来の Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)法の弱点であった流体不安定性を扱えないという問題点を解決した新しいSPH (DISPH)法を用いて銀河形成過程の明らかにすることである。
本年度、SPH 法と DISPH 法を、重力流体力学だけを考慮しておこなう銀河団形成シミュレーション、サンタバーバラクラスタテスト、に適用し、SPH スキームの違いが銀河団形成に与える寄与を調べた研究が出版された。従来、このテストでは使うスキームの違い(粒子法かメッシュ法)で、エントロピープロファイルに系統的な違いが出ることが知られていた。DISPH 法を用いたシミュレーションでは、従来のメッシュ法のようにエントロピーコアが形成される。しかし、そのサイズはより小さく、近年開発された新しいスキーム(Moving mesh や mesh free 法)による結果と良く一致する。また、SPH 法への修正としてよく使われる人工熱伝導項はパラメータ依存性が大きく、どの値を採用するのが良いかの判断が難しいという指摘もした。DISPH 法はこれからの銀河形成シミュレーションにおいて有力なスキームだと期待できる。
また、銀河の化学進化シミュレーション研究を支援する、化学進化シミュレーション用ソフトウェアライブラリ CELib を開発し、その内容を論文として出版し、さらにライブラリをオープンソースとしてコミュニティーに公開した。このライブラリを用いることで、様々な初期質量関数、イールド表を自在に組み合わせてその影響を測ることが簡単にできるようになった。現在、ASURA に CELib を導入して宇宙論的銀河形成シミュレーションをおこなっている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
現在宇宙論的銀河形成シミュレーションの中で、SPH スキームの違い、採用する化学進化モデルの違いによる進化への寄与を評価している。また、従来銀河形成シミュレーションの中で十分に考慮されていなかった遠紫外線によるフィードバックを実装した。これまで銀河形成で用いられてきたフィードバックにくらべて、とくに低質量天体内で星形成を効果手に押さえることができるため、銀河進化への寄与が大きいと考えられる。遠紫外線の効果の評価も行っている最中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き天の川銀河程度の質量を持つ銀河をターゲットに宇宙論的銀河形成シミュレーションを続け、流体スキーム、フィードバックや化学進化モデルの違いが銀河形成にもたらす進化への寄与の定量的な評価を行う。また、ここでおこなった銀河形成シミュレーションデータを元に、より多くの人に最新の銀河形成シミュレーションを理解してもらうためのアニメーションを作成する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2016年度中にシミュレーションが終わらなかったため、アニメーション作成は次年度に持ち越すことにした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度中にシミュレーションを終えて、そのデータを元にアニメーションを作成する。
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