初期宇宙での星団形成：初代星団から球状星団まで

早期宇宙星团的形成：从最初的星团到球状星团

• 批准号: 19H01934
• 负责人: 細川 隆史
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01934/
• 关键词: 星団形成; 星形成; 電離領域; 輻射流体力学; 初代星; 銀河形成; 宇宙初代星; 数値シミュレーション; 金属欠乏星; 超巨大ブラックホール; 種族III星; 宇宙初期天体; 大質量星

本研究の目的は金属量の非常に少ない初期宇宙における星団の形成過程を主に数値シミュレーションの手法を用いて明らかにすることである。これまでの研究では、この目的に向けて研究計画に沿って以下の一連の研究を進めることができた。まず、星形成に伴う円盤分裂過程の金属量依存性について、我々の先行研究(Shima & Hosokawa 2021)と比較して、さらに10倍以上の長時間進化を追跡する一連の数値シミュレーションを実行して系統的な調査を行った(Matsukoba et al. 2022)。低金属量になるほど分裂が促進される依存性が明らかに見られ、これは観測が示す傾向とも合致することが分かった。このとき、同時に形成が進む原始星に対して、星内部構造を3次元的に分解しつつ星質量が質量降着によって増加していく様子を追跡する輻射流体計算を独自開発した計算コードを用いて遂行した(Kimura et al. 2022, submitted)。原始星誕生の段階から、星質量が太陽の10倍を超えるまで計算を続行し、これまで1次元の星の進化計算しかなかった進化段階と重複するところまで計算を伸ばした。全体的にこれまでの星の進化計算と整合的な結果が得られ、乱流のある現実的な場合は高速回転する半径の非常に大きな、膨らんだ大質量原始星が現れることを示した。さらに現在、計算を続行し、原始星周囲に円盤が徐々に現れ、そこで円盤分裂を経ながら中心原始星へ降着が進む様子の3次元計算が初めて可能になりつつある。

Purpose this study の は metal の is very less に な い early universe に お け る star 団 の formation を main に the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン の gimmick を with い て Ming ら か に す る こ と で あ る. こ れ ま で の research で は, こ に の purpose to け plan に along っ て research under て の for を の research into め る こ と が で き た. ま ず and star formation に う has drifted back towards ¥ の metal plate split process measured dependency に つ い て, I 々 の leading research (2021) Shima & Hosokawa と compare し て, さ ら に 10 times more の long evolutionary を tracing す る の in a row the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line be し な survey line を っ て system た (Matsukoba (et al. 2022) Low metal に な る ほ ど division が promote さ れ る dependency が Ming ら か に see ら れ, こ れ は 観 が measurement in す tendency と も close to す る こ と が points か っ た. こ の と き form, at the same time に が into む original star に し seaborne て internal structure, star を 3rd dimensional に decomposition し つ つ star quality が quality drop the に よ っ て raised plus し て い く others child を tracing す る radiation fluid calculation を open 発 し た computing コ ー ド を with い て carries out し た (Kimura et al. 2022, submitted). Original born star の Duan Jie か ら, star quality が 10 times the sun の を super え る ま で computing を 続 し, こ れ ま で 1 yuan の star の evolutionary computation し か な か っ た evolution Duan Jie と repeat す る と こ ろ ま で computing を stretch ば し た. All に こ れ ま で の と integrated な star の evolutionary computation results ら が れ, turbulence の あ る presently be な occasions は high-speed planning す る radius の very big に き な, raising ら ん だ massive original star が now れ る こ と を shown し た. さ ら に now, computing を 続 し, original star week 囲 に has drifted back towards ¥ disk が xu 々 に れ, そ こ で has drifted back towards ¥ plate split を 経 な が ら center original star へ drop the が into む others in early child の three dimensional calculation が め て may に な り つ つ あ る.

项目成果

自己重力不安定による低金属量巨大ガス惑星の形成

由于自引力不稳定而形成低金属气态巨行星

• 发表时间: 2023
• 作者: 松木場亮喜;細川隆史;Vorobyov,E.I.
• 通讯作者: Vorobyov,E.I.

Merger Rate Density of Binary Black Holes through Isolated Population I, II, III and Extremely Metal-poor Binary Star Evolution

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac4247
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: A. Tanikawa;T. Yoshida;T. Kinugawa;A. Trani;T. Hosokawa;H. Susa;K. Omukai

Primordial and Low-metallicity star formation

原始和低金属丰度恒星的形成

• 发表时间: 2019
• 作者: Umeda,H.;Hosokawa,T.;Omukai,K.;& Yoshida,N.;Takashi Hosokawa;Takashi Hosokawa;Takashi Hosokawa
• 通讯作者: Takashi Hosokawa

Young Massive Cluster形成時の観測的特徴: 連続光spectrumと高密度HII領域

年轻大质量星团形成过程中的观测特征：连续光谱和高密度HII区域

• 发表时间: 2023
• 作者: 猪口睦子;細川隆史;嶺重慎;福島肇;矢島秀伸;田中圭
• 通讯作者: 田中圭

3D RHD simulations of rapidly accreting Pop III protostars

快速吸积 Pop III 原恒星的 3D RHD 模拟

• 发表时间: 2022
• 作者: 木村和貫;細川隆史;杉村和幸;福島肇;Takashi Hosokawa
• 通讯作者: Takashi Hosokawa