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ダスト進化が駆動する初代銀河とブラックホールの共進化の解明

阐明尘埃演化驱动的初级星系和黑洞的共同演化

基本信息

批准号：
19J10949
负责人：
荒田翔平
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究員は「銀河進化」の全貌解明に向け、大規模な宇宙論的流体シミュレーションを用いた理論研究を行なった。現代の宇宙論に基づけば、宇宙の構造形成は矮小な「初代銀河」から始まり、合体成長を繰り返して現在の巨大銀河となる。初代銀河で星形成が起きると超新星爆発によって星間塵（ダスト）が生成される。ダストはガスに比べて輻射の効果を受けやすく、銀河の輻射特性や力学構造を変える可能性がある。また、巨大ブラックホール(BH)が形成されると、強力なフィードバック効果によってガスのアウトフローを引き起こし、銀河の星形成活動を阻害する。銀河とBHの共進化が観測的に示唆されているが、その物理過程は明確になっていない。銀河進化の統一的理解に向け、初期段階である初代銀河の理解が不可欠であり、その性質にはダストやBHが重要な寄与をする。本研究員は初代銀河におけるダストの役割を調べた。高解像度の宇宙論的流体シミュレーションを行い、さらに多波長輻射輸送計算によって初代銀河の輻射特性を解析した。初代銀河では超新星爆発により星形成が間欠的に進む。ダストの空間分布が変化することで、輻射特性が大きく変動することが分かった。星形成のフェーズでは、ダストが紫外線を吸収し赤外線として再放射するため、銀河は一時的にサブミリ波で明るくなる。これは約130億年前のダストを検出したアルマ望遠鏡による観測と整合的である。我々は観測結果を物理的に説明することに成功し、さらに将来観測による検出可能性を定量的に示した。以上の結果は学術誌にて出版した。また、研究成果を評価され、ポルトガルにおける国際天文学連合シンポジウムの口頭発表に採択された。本研究によって初代銀河には大量のダストが存在することが確認された。これはBHフィードバックが初代銀河の進化に強く影響することを示唆する。以上により、銀河進化の理解が大きく前進した。

This researcher is engaged in theoretical research on the application of fluid dynamics in large-scale cosmology to the overall understanding of galactic evolution. The foundation of modern cosmology, the formation of the universe from the beginning of the small "early galaxy," the growth of the combination from the beginning to the present of the huge galaxy The formation of stars in the first generation of the Milky Way began in the early days of the supernova explosion. The radiation effect of the Milky Way is different from that of the Milky Way. The formation of a large number of stars (BH), the formation of a strong number of stars, and the formation of galaxies. The co-evolution of the Milky Way and the physical processes are clearly defined. A unified understanding of the evolution of the Milky Way is essential to the understanding of the early stages and the nature of the Milky Way This researcher has been involved in the service of the original Galaxy. High resolution cosmological fluid dynamics, multiwavelength radiative transport calculations, and analysis of radiative properties of the first galaxy The first generation of the Milky Way is a supernova explosion. The spatial distribution of radiation is very different. The radiation characteristics are very different. Star formation, ultraviolet absorption, infrared radiation, Milky Way radiation, and solar radiation This is the first time I've seen a telescope that's been around 13 billion years. The results of our physical tests are described in terms of success, and future tests are shown in terms of probability. The above results were published in academic journals. The results of the study were evaluated and published in the International Astronomical Union. This study confirms the existence of a large number of galaxies in the early generation. The evolution of the first galaxy is strongly influenced by the evolution of the first galaxy. The above is the understanding of the evolution of the Milky Way.