Unraveling the Formation of the Milky Way by cosmological simulations and Gaia

通过宇宙学模拟和盖亚揭示银河系的形成

• 批准号: 20K14532
• 负责人: 平居 悠
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University (2021-2022)Institute of Physical and Chemical Research (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14532/
• 关键词: 銀河考古学; 銀河形成; 銀河系; 矮小銀河; 衛星銀河; 金属欠乏星; 元素合成; 化学進化; 天の川銀河; 元素組成; rプロセス; 化学動力学進化; 数値シミュレーション; 天の川銀河ハロー; 宇宙論的シミュレーション

天の川銀河に過去に降着した衛星銀河由来の星の元素組成と動力学的性質についての研究に取り組んだ。そのために、宇宙論的な初期条件から、天の川銀河形成シミュレーションを実施した。このシミュレーションの分解能はガス質量分解能1万太陽質量、スナップショット間隔1000万年である。このシミュレーションのデータを用いて、ハローの合体史を解析した。これに基づき、過去に衛星銀河で形成され、現在は中心銀河の一部となっている星を抽出した。まず、これらの星の動力学的性質を解析した。その結果、より早い時期に合体した衛星銀河由来の星ほど低いエネルギーを有する傾向があった。続いて、これらの星の化学組成の解析を行った。本年度は、マグネシウム、鉄、ユーロピウム組成に着目した。その結果、同じ衛星銀河由来の星では、マグネシウムや鉄の量のばらつきは１桁程度で小さかった。星質量が太陽の100万倍に達した衛星銀河由来の星のマグネシウム分布を見ると、現在天の川銀河周囲に見られる矮小銀河のように、マグネシウムと鉄の比が鉄の量が高い星ほど下がる傾向にあることが明らかになった。一方、ユーロピウム量については、1桁以上のばらつきが見られた。これは、天の川銀河を構成した衛星銀河内でユーロピウム量が不均一であったことを意味する。以上の結果は、観測で得られた星の化学動力学的な情報から、天の川銀河に降着した衛星銀河の進化史を探る手掛かりを与えるものである。

他研究了从卫星星系中衍生出的恒星的元素组成和动态性能，这些星系以前在银河系中被积聚。为此，我们基于宇宙学初始条件进行了模拟银河系的形成。该模拟的分辨率为10,000个太阳能块，气体质量分辨率为1000万年，而快照间隔为1000万年。使用来自该模拟的数据，分析了Halo组合结构的历史。基于此，提取了先前由卫星星系形成并已属于中央星系的一部分的恒星。首先，我们分析了这些恒星的动态特性。结果，来自卫星星系的恒星往前合并倾向于具有较低的能量。接下来，分析了这些恒星的化学成分。今年，我们专注于镁，铁和欧洲餐厅。结果，镁和铁量的变化大约是从同一卫星星系衍生的恒星小的数量级。查看源自卫星星系的恒星的镁分布，那里的恒星质量比太阳高100万倍，已经表明，镁与铁的比率倾向于随着较高的铁含量的恒星而降低，例如当前在银河系周围看到的矮星系。另一方面，以一个数量级的顺序观察到了欧洲的数量的变化。这意味着在构成银河系的卫星银河系中，欧洲餐厅的数量不均匀。以上结果为探索在银河系中获得的卫星星系的进化历史提供了线索，该卫星星系从通过观测获得的星系的化学动力学中获得了。

项目成果

Formation process of the Orion Nebula Cluster

猎户座星云团的形成过程

• DOI: 10.1017/s1743921322001508
• 发表时间: 2023
• 期刊: Proceedings of the International Astronomical Union
• 作者: Fujii Michiko S.;Wang Long;Saitoh Takayuki R.;Hirai Yutaka;Shimajiri Yoshito
• 通讯作者: Shimajiri Yoshito

Simulations Resolving Individual Stars (SIRIUS) project

模拟解析单个恒星 (SIRIUS) 项目

• 发表时间: 2022
• 作者: Ando Hiroki;Takagi Masahiro;Sugimoto Norihiko;Sagawa Hideo;Matsuda Yoshihisa;平居悠
• 通讯作者: 平居悠

SIRIUS project. III. Star-by-star simulations of star cluster formation using a direct <i> <b>N</b> </i>-body integrator with stellar feedback

天狼星项目。

• DOI: 10.1093/pasj/psab061
• 发表时间: 2021
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: Fujii Michiko S;Saitoh Takayuki R;Hirai Yutaka;Wang Long
• 通讯作者: Wang Long

Chemo-dynamical properties of r-process enhanced stars in the Milky Way-like galaxies

类银河系中r过程增强恒星的化学动力学特性

• 发表时间: 2021
• 作者: Hiroki Ando;Takeshi Imamura;Katsuyuki Noguchi;Silvia Tellmann;Martin Paetzold;Bernd Haeusler;Raj Kumar Choudhary;Maria Antonia;平居悠
• 通讯作者: 平居悠

Chemo-dynamics of the Milky Way and dwarf galaxies

银河系和矮星系的化学动力学

• 发表时间: 2020
• 作者: Alonso-Herrero A.;Garcia-Burillo S.;Hoenig S. F.;Garcia-Bernete I.;Ramos Almeida C.;Gonzalez-Martin O.;Lopez-Rodriguez E.;Boorman P. G.;Bunker A. J.;Burtscher L.;Combes F.;Davies R.;Diaz-Santos T.;Gandhi P.;Garcia-Lorenzo B.;Hicks E. K. S.;Hunt L. K.;Ichi;平居悠
• 通讯作者: 平居悠