高精度原始銀河団シミュレーションによる銀河形成と宇宙再電離研究の新展開

利用高精度原初星系团模拟进行星系形成和宇宙再电离研究的新进展

• 批准号: 21H04489
• 负责人: 矢島 秀伸
• 金额: $ 26.71万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04489/
• 关键词: 銀河形成; 数値シミュレーション; 銀河団; ダスト; 輻射輸送; ブラックホール

大規模な宇宙論的流体計算によって原始銀河団領域の銀河形成過程を明らかにした。新しくシミュレーションプロジェクトFOREVER22 (FORmation and EVolution of galaxies in Extremerly overdense Region motivated by SSA22)を立ち上げ、国内外の銀河理論、観測研究家とともに原始銀河団領域における銀河の物理的性質や星形成過程について調べた。結果として、赤方偏移3では、原始銀河団では星形成が早く進み、平均密度場と比較して、領域としての星形成率や星質量が2-10倍程度大きくなることが分かった。一方で、星形成率と星質量の関係では、原始銀河団の銀河は平均的な密度場と同様の関係性にあることが分かった。したがって、原始銀河団ではハロー質量は平均的な密度場に比べ大きいが、同様の質量のハロー同士を比較した場合には環境による差は小さいことを明らかにした。同時に、より初期宇宙の小さい領域に絞って、超高分解能な銀河形成シミュレーションを行った。この計算では、ミニハロー内部の構造を分解し、初代星形成の計算を行った。そして、初代星の超新星爆発による重元素汚染、初代銀河の形成までをシミュレーションにより直接調べた。結果として、初代銀河の星形成率やガス質量は、初代星の初期質量関数に大きく依存することが分かった。初代星の初期質量関数が大質量星をより形成する場合には、超新星爆発の頻度が増え、そして平均エネルギーが大きくなることで初代銀河形成領域のガスの総量が減るためである。上記の計算により、初代銀河から原始銀河団領域いたる銀河形成過程の星形成やフィードバックに関する側面を明らかにする事が出来た。

Fluid computation in large-scale cosmology and the formation of galaxies in primitive galaxies FOREVER22 (Formation and EVolution of galaxies in Extremely dense Region motivated by SSA22) is a new concept developed by researchers at home and abroad in the field of galactic physics and star formation. The results show that the star formation rate of the original Milky Way is 2-10 times higher than that of the original Milky Way. The relationship between the star formation rate and the star mass is the same as that between the density field of the original Milky Way and the Milky Way. The original Milky Way mass is equal to the density field, and the mass is equal to the density field, and the environment is equal to the density field. At the same time, the early universe and small areas of the world, ultra-high decomposition energy galaxy formation process The calculation of the internal structure and the calculation of the formation of the first generation stars are carried out. Heavy element contamination due to the explosion of the first supernova and direct modulation due to the formation of the first galaxy The results show that the star formation rate of the first generation of galaxies depends on the mass of the first generation of stars. In the case where the initial mass of the first generation star is large, the frequency of supernova explosions increases, and the average mass of the first generation galaxy decreases. The above calculation shows that the first generation of the Milky Way has changed from the original Milky Way to the star formation process and the bottom of the Milky Way.

项目成果

原始銀河団におけるマルチスケール多重AGN

原星团中的多尺度多活动星系核

• 发表时间: 2021
• 作者: Gorbunov;Sergey;Gunji;Taku;et al.;Hidenobu Yajima
• 通讯作者: Hidenobu Yajima

TRINITY: a three-dimensional time-dependent radiative transfer code for in-vivo near-infrared imaging

• DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107948
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer
• 影响因子: 2.3
• 作者: H. Yajima;Makito Abe;M. Umemura;Yuichi Takamizu;Y. Hoshi

高精度輻射輸送計算と機械学習の融合による近赤外光トモグラフィ: 現状とこれから

结合高精度辐射传输计算和机器学习的近红外光学层析成像：现状与未来

• 发表时间: 2021
• 作者: 井上峻;榎戸輝揚 (京大);野津湧太 (コロラド大/東工大);岩切渉 (千葉大);前原裕之;行方宏介 (NAOJ);本田敏志 (兵庫県立大) 他;Hidenobu Yajima
• 通讯作者: Hidenobu Yajima

Formation of the first galaxies in the aftermath of the first supernovae

第一个超新星爆发后第一个星系的形成

• DOI: 10.1093/mnras/stab2637
• 发表时间: 2021
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Abe M

FOREVER22: galaxy formation in protocluster regions

FOREVER22：原星系团区域的星系形成

• DOI: 10.1093/mnras/stab3092
• 发表时间: 2021
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Yajima Hidenobu;Abe Makito;Khochfar Sadegh;Nagamine Kentaro;Inoue Akio K;Kodama Tadayuki;Arata Shohei;Dalla-Vecchia Claudio;Fukushima Hajime;Hashimoto Takuya;Kashikawa Nobunari;Kubo Mariko;Li Yuexing;Matsuda Yuichi;Mawatari Ken;Ouchi Masami;Umehata Hideki
• 通讯作者: Umehata Hideki