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2021 年度 実績報告書

重力波源となる大質量星連星の形成条件とその母銀河との関係解明

公募研究

研究領域重力波物理学・天文学:創世記
研究課題/領域番号 20H04739
研究機関国立天文台

研究代表者

小林 将人  国立天文台, 科学研究部, 特任研究員 (10837454)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード分子雲形成 / 低金属量 / 磁場構造
研究実績の概要

重力波天文学の幕開けにより,ブラックホール合体・中性子星合体イベントが検出され始め,今後その検出頻度が一層増加すると期待されている. こうしたコンパクト天体の合体イベントは,母天体が大質量星連星である.したがって大質量星連星の形成を調べる理論研究が, 重力波観測から連星系の形成機構に制限をつけるために必須である.またこれらの大質量星連星は,宇宙の金属汚染がまだ進んでいない宇宙年齢初期に形成されたと考えられる.低金属量環境での星形成を理解することは,天の川銀河の形成史の理解にも極めて重要である.
しかし低金属量環境(中・高赤方偏移銀河) で大質量分子雲・コア (大質量星連星の母体) が形成される条件は,未解明である.そこで本研究では低金属量環境下での分子雲形成・大質量分子雲コア形成の条件をシミュレーションから解明を目指していている.本年度は太陽金属量から0.2太陽金属量程度の範囲の銀河環境を対象とし,分子雲の材料となる水素原子ガスが銀河内で集積する様子を調べる,理想磁気流体シミュレーションを実行した.様々な銀河環境を対象に実行した結果,大質量分子雲・コア形成の効率が,磁場の構造に依存する可能性を明らかにした.すんわちこれまで議論されれてきた紫外光照射状況での分子雲永続可能性以外にも,そもそも分子雲の形成確率に条件が存在していることを意味している.これは天の川銀河の歴史の初期段階において,銀河衝突など高速なガス圧縮が重要であった可能性を示唆している.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Nature of Supersonic Turbulence and Density Distribution Function in the Multiphase Interstellar Medium2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masato I. N.、Inoue Tsuyoshi、Tomida Kengo、Iwasaki Kazunari、Nakatsugawa Hiroki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 930 ページ: 76~76

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5a54

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マゼラン雲金属量環境での分子雲形成2022

    • 著者名/発表者名
      小林将人,岩崎一成,富田賢吾,井上剛志,大向一行,徳田一起
    • 学会等名
      日本天文学会2022年秋季年会

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公開日: 2023-12-25  

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