Galactic Center Archaeology: Age dating the Galactic Bar

本研究計画は、天の川銀河(銀河系)の数値シミュレーションと、位置天文観測衛星 Gaiaなどの最新観測データを用いて、太陽系や星の軌道移動過程を駆動する天の川銀河の棒状構造の動力学的性質や形成進化過程を明らかにすることが目的である。本年度は以下のような研究成果を得た。(1) ASURAコードを用いた天の川銀河のN体/SPHシミュレーションを行い、その結果を解析することで、棒状構造の形成後、座屈不安定を経ることなく、鉛直軌道 共鳴によりボックス型 (BPXバルジ) の3D構造へと力学進化することを明らかにした (Baba, Kawata & Schoenrich 2022)。(2) シミュレーション結果を可視化し、国立天文台/CfCAからプレスリリースした（2022/9/9)(3) 共同研究によりBaba et al. 2022のデータを活用し、Gaia+APOGEEの銀河円盤星の年齢-重元素量の解釈を進め、GSE合体と厚い円盤形成に関するシナリオを提案した (Cuica et al. 2023 出版済み)(4) 棒状構造の減速史の観測的痕跡を明らかにするため、減速する棒状構造の重力場における流体シミュレーションを実行した。棒状構造の減速は回転角速度の振動に伴い、中心領域や棒状構造の端におけるガスの圧縮過程が変化し、星形成率が変動するというプレリミナリーな結果を得た。(5) 棒状構造形成に伴う中心領域へのガス降着率の変化、星形成活動の変化をみるために、成長する棒状構造重力場における高分解能流体シミュレーションを行った。その結果、棒状構造形成時にもっともガスが降着し、爆発的星形成や星団形成が起こるとともに、中心の巨大ブラックホール周辺までガスが降着するというプレリミナリーな結果を得た。

本研究計画は、天の川銀河(銀河系)の数値シミュレーションと、位置天文観測衛星 Gaiaなどの最新観測データを用いて、太陽系や星の軌道移動過程を駆動する天の川銀河の棒状構造の動力学的性質や形成進化過程を明らかにすることが目的である。本年度は以下のような研究成果を得た。(1) ASURAコードを用いた天の川銀河のN体/SPHシミュレーションを行い、その結果を解析することで、棒状構造の形成後、座屈不安定を経ることなく、鉛直軌道 共鳴によりボックス型 (BPXバルジ) の3D構造へと力学進化することを明らかにした (Baba, Kawata & Schoenrich 2022)。(2) シミュレーション結果を可視化し、国立天文台/CfCAからプレスリリースした（2022/9/9)(3) 共同研究によりBaba et al. 2022のデータを活用し、Gaia+APOGEEの銀河円盤星の年齢-重元素量の解釈を進め、GSE合体と厚い円盤形成に関するシナリオを提案した (Cuica et al. 2023 出版済み)(4) 棒状構造の減速史の観測的痕跡を明らかにするため、減速する棒状構造の重力場における流体シミュレーションを実行した。棒状構造の減速は回転角速度の振動に伴い、中心領域や棒状構造の端におけるガスの圧縮過程が変化し、星形成率が変動するというプレリミナリーな結果を得た。(5) 棒状構造形成に伴う中心領域へのガス降着率の変化、星形成活動の変化をみるために、成長する棒状構造重力場における高分解能流体シミュレーションを行った。その結果、棒状構造形成時にもっともガスが降着し、爆発的星形成や星団形成が起こるとともに、中心の巨大ブラックホール周辺までガスが降着するというプレリミナリーな結果を得た。