初代銀河と天の川銀河における初代星質量分布の理論的構築

主星系和银河系主恒星质量分布的理论构建

• 批准号: 21K13960
• 负责人: 平野 信吾
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K13960/
• 关键词: 天文学; 宇宙物理学; 数値シミュレーション; 星形成; 第一世代星; 磁気流体シミュレーション; 理論天文学; 宇宙物理; 磁気流体; 宇宙の大規模構造; 超大質量ブラックホール; 初期宇宙

本研究では、初代銀河を構成する初代星の物理的特徴を解明するため、数値シミュレーションを用いて初代星の形成過程を調べている。今年度は、初代星形成における(1)磁気効果と(2)初期宇宙の相対速度流の影響を調べた。(1)これまでの研究より、様々な物理過程を組み込んだ理論モデルが構築され、標準的な初代星の形成シナリオが提示されている。一方、磁気効果の影響は考えられてきたが、初代星形成に影響を及ぼすかは未解明のままだった。我々は3次元磁気流体シミュレーションを行い、特に原始星形成後の降着段階における磁気効果について調べた。その結果、初代星形成においては通常の星形成とは異なる磁場増幅過程が出現することが分かった。この増幅によって初代星形成において磁気効果の影響は無視できないほど強くなり、初代星の星質量分布を左右する。これは初代星形成をモデル化する際に磁気効果を無視できないことを意味する。(2)初期宇宙において、暗黒物質と通常の物質の間には相対速度差が存在し、宇宙の領域毎に異なる。暗黒物質の重力によって通常の物質が集められた領域で初代星は誕生することから、相対速度流が大きい領域ほど初代星の形成は遅れ、その星質量分布も変化することが指摘されている。今回、相対速度流による星質量分布の影響を調べるため、120モデルのパラメタサーベイシミュレーションを実施した。その結果、標準的には1つの初代星が形成するところ、宇宙全体の8.1%の領域における相対速度流の下では複数の初代星が形成することがわかった。今回調べた中では最大25の初代星が同時に形成した。今年度は査読論文3編を発表し、国内学会6件・国際学会1件にて学会発表を行った。

This study is aimed at understanding the physical characteristics of the early stars and their formation in the Milky Way. This year, the first generation of star formation,(1) magnetic effect,(2) the early universe phase velocity flow influence, modulation. (1)This study focuses on the physical process, the theoretical process, the construction process, the standard process, the initial star formation process, and the suggestion process. The influence of the magnetic field on the formation of the first generation of stars and the influence of the magnetic field on the formation of the first generation of stars have not been explained. We have a three-dimensional magnetic fluid system, especially after the formation of the original star and the descending stage of the magnetic effect. As a result, the first generation of star formation, the usual star formation, and the magnetic field amplification process occurred. This increase in amplitude affects the formation of the first generation stars and the influence of magnetic properties on the mass distribution of the first generation stars. The first generation of star formation, magnetic effect, regardless of the meaning (2)In the early universe, dark matter and ordinary matter have opposite speed differences, and the universe is different. The gravity of dark matter causes the mass distribution of ordinary matter to change. The influence of the relative velocity flow on the satellite mass distribution is investigated. As a result, the first generation of stars formed in the standard universe, 8.1% of the universe's domain, and the second generation of stars formed in the opposite velocity flow. Today's correction is the largest of the 25 stars in the first generation. This year, 3 papers were published, 6 papers were published by domestic institutes and 1 paper was published by international institutes.

项目成果

ALMA Observations toward the S-shaped Outflow and the Envelope around NGC 1333 IRAS 4A2

ALMA 对 S 形流出物和 NGC 1333 IRAS 4A2 周围包络线的观测

• DOI: 10.3847/1538-4357/abfdbb
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Chuang Chen-Yu;Aso Yusuke;Hirano Naomi;Hirano Shingo;Machida Masahiro N.
• 通讯作者: Machida Masahiro N.

Crescent-shaped Molecular Outflow from the Intermediate-mass Protostar DK Cha Revealed by ALMA

• DOI: 10.3847/1538-4357/acb930
• 发表时间: 2023-02
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Naoto Harada;K. Tokuda;Hayao Yamasaki;Asako Sato;Mitsuki Omura;S. Hirano;T. Onishi;K. Tachihara;M. Machida

Chemical and Physical Characterization of the Isolated Protostellar Source CB68: FAUST IV

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac77e7
• 发表时间: 2022-06
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: M. Imai;Y. Oya;B. Svoboda;H. Liu;B. Lefloch;S. Viti;Yichen Zhang;C. Ceccarelli;C. Codella;C. Chandler;N. Sakai;Y. Aikawa;F. Alves;N. Balucani;E. Bianchi;M. Bouvier;G. Busquet;P. Caselli;E. Caux;S. Charnley;S. Choudhury;N. Cuello;M. D. Simone;F. Dulieu;Aurora Durán;L. Evans;C. Favre;D. Fedele;S. Feng;F. Fontani;L. Francis;T. Hama;T. Hanawa;E. Herbst;S. Hirano;T. Hirota;A. Isella;I. Jímenez-Serra;D. Johnstone;C. Kahane;R. Le Gal;L. Loinard;A. López-Sepulcre;L. Maud;M. Maureira;F. Ménard;S. Mercimek;A. Miotello;G. Moellenbrock;S. Mori;N. Murillo;Riouhei Nakatani;H. Nomura;Y. Oba;R. O’Donoghue;S. Ohashi;Y. Okoda;J. Ospina-Zamudio;J. Pineda;L. Podio;A. Rimola;T. Sakai;D. Segura-Cox;Y. Shirley;V. Taquet;L. Testi;C. Vastel;N. Watanabe;Yoshimasa Watanabe;A. Witzel;C. Xue;B. Zhao;S. Yamamoto

Exponentially Amplified Magnetic Field Eliminates Disk Fragmentation around Population III Protostars

指数放大的磁场消除了第三族原恒星周围的盘碎片

• DOI: 10.3847/2041-8213/ac85e0
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Astrophysical Journal Letters
• 作者: Hirano Shingo;Machida Masahiro N.
• 通讯作者: Machida Masahiro N.

Simulations Suggest Magnetic Fields Made the First Stars Form Solo

模拟表明磁场使第一批恒星形成单独存在

• 发表时间: 2022
• 作者: 平野信吾;相川祐理;町田正博;平野信吾;平野信吾
• 通讯作者: 平野信吾