First stars nucleosyntheis and early galaxy formation explored by searches for bright metal-poor stars

通过寻找明亮的贫金属恒星来探索第一颗恒星的核合成和早期星系的形成

• 批准号: 21H04499
• 负责人: 青木 和光
• 金额: $ 26.37万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04499/
• 关键词: 金属欠乏星; 化学組成; 銀河系; 超新星; 宇宙初代星

(1)明るい金属欠乏星の探査・観測にむけた準備として、東京大学木曽観測所シュミット望遠鏡の広視野CMOSカメラに金属欠乏星検出に感度のある狭帯域フィルタを導入するためのホルダを製作した。カメラの視野の4分の１をカバーする枚数のフィルタを製作し、試験観測を実施した(繰越により2022年度に実施)。(2)(2)中国の分光探査望遠鏡LAMOSTで検出された候補天体に対してすばる望遠鏡を用いて取得された高分散分光データの解析を進め、約400天体の化学組成を決定し、結果をとりまとめた（2022年度に論文として出版）。これらの成果を取り込むため公開用データベースと分離したプロジェクト専用データベースの作成を検討するとともに、データ登録の効率化のためシステムを見直し、スクリプト群の整備を行った。(3)分光サーベイで得られた銀河系ハロー星の元素組成を様々な超新星モデルと比較し、Ia型超新星の寄与割合を明らかにした。また、太陽質量の1万倍以上の質量をもつ初代星が一般相対論的不安定性によって超新星爆発を起こした場合、1年を超えるプラトー期を持ち、近赤外宇宙望遠鏡によってz=15まで観測可能であることを明らかにした。特異な超新星（超高輝度超新星、極超新星、電子対不安定型超新星など）の特性や元素合成を調べ、これらが初代星の超新星爆発かどうかを探る研究を進めた。(4)初代星からの放出物質の影響を理解するため、個々の星を分解できる銀河形成シミュレーションで用いる星形成モデルの開発を行った。新たに形成した星粒子に確率的に星質量を割り振って星団形成シミュレーションを行い、仮定した初期質量関数との整合性を確認した。誕生した金属欠乏星が銀河系に取り込まれて現在に至るまでを理解するため、宇宙論的な初期条件から行った構造形成シミュレーションにより、銀河系に近いハロー質量、合体史が実現される初期条件を探索した。

(1)Preparation for metal deficiency detection in the bright future, and preparation for metal deficiency detection in the narrow range of the field of view of the telescope at the University of Tokyo 1 of 4 minutes of field of vision is produced and tested (implemented in 2022). (2) China's spectroscopic telescope LAMOST detected candidate celestial bodies and used the telescope to obtain highly dispersed spectroscopic data. Chemical composition of about 400 celestial bodies was determined and results were published. The results of this study are available in the form of open documents, separate documents, and preparation documents. (3)The spectral analysis of the elemental composition of the stars in the Milky Way galaxy is based on the comparison between the supernovae and the type Ia supernovae. The mass of more than 10,000 times the mass of the sun is not stable in the general correlation theory, and the supernova explosion occurs in the case of one year. The near-infrared space telescope has a high probability of detection. The characteristics of special supernovae (supernovae, supernovae, electron-unstable supernovae), the synthesis of elements, and the exploration of supernova explosions in the first generation of stars (4)To understand the influence of the first generation of stars on the formation and development of galaxies The new star particle formation rate is determined by the star mass and the initial mass. The initial conditions for the formation of cosmic structures, the mass and the history of the Milky Way are explored.

项目成果

Observational properties of a general relativistic instability supernova from a primordial supermassive star

• DOI: 10.1093/mnras/stab622
• 发表时间: 2021-03
• 期刊: Journal of the American Chemical Society
• 影响因子: 15
• 作者: T. Moriya;Ke-Jung Chen;K. Nakajima;N. Tominaga;S. Blinnikov

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

Spatially Resolved X-Ray Study of Supernova Remnant G306.3-0.9 with Unusually High Calcium Abundance

钙丰度异常高的超新星遗迹 G306.3-0.9 的空间分辨 X 射线研究

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac308d
• 发表时间: 2022
• 期刊: Astrophysical Journal
• 影响因子: 4.9
• 作者: Weng Jianbin;Zhou Ping;Chen Yang;Leung Shing-Chi;Toonen Silvia;Perets Hagai B.;Nomoto Ken'ichi;Zenati Yossef;Vink Jacco
• 通讯作者: Vink Jacco

SIRIUS project. II. A new tree-direct hybrid code for smoothed particle hydrodynamics/<i>N</i>-body simulations of star clusters

天狼星项目。

• DOI: 10.1093/pasj/psab037
• 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;Wang Long;Hirai Yutaka
• 通讯作者: Hirai Yutaka

Discovery of the Fastest Early Optical Emission from Overluminous SN Ia 2020hvf: A Thermonuclear Explosion within a Dense Circumstellar Environment

• DOI: 10.3847/2041-8213/ac375f
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: The Astrophysical Journal Letters
• 作者: Jiachen Jiang;K. Maeda;M. Kawabata;M. Doi;T. Shigeyama;Masaomi Tanaka;N. Tominaga;K. Nomoto;Y. Niino;S. Sako;R. Ohsawa;M. Schramm;M. Yamanaka;N. Kobayashi;H. Takahashi;T. Nakaoka;K. Kawabata;K. Isogai;T. Aoki;S. Kondo;Y. Mori;K. Arimatsu;T. Kasuga;S. Okumura;S. Urakawa;D. Reichart;K. Taguchi;Noriaki Arima;J. Beniyama;K. Uno;Taisei Hamada