Formation process of stellar streams investigated using N-body simulations

銀河系のハロー領域に観測される帯状の恒星分布(恒星ストリーム)は、銀河系に降着してきた衛星銀河や星団が潮汐破壊されながら形成する構造である。すばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラ(HSC)やGaia衛星等による近年の銀河系ハローの詳細観測により、ストリームを構成する恒星の分布、軌道、金属量といったその母天体の特性に迫る上で重要な情報が得られつつある。研究代表者による数値計算と最新観測とを組み合わせることで、そのような恒星ストリームの形成過程に迫る。本年度の主な研究実績は以下の通りである。1) 球状星団NGC5466に付随する恒星ストリームの形成過程に関する研究を進めた。銀河系内における球状星団の軌道運動の数値計算を実施するために、銀河系の重力場モデルを重力多体シミュレーションコードに実装した。複数の母天体モデルおよび軌道モデルで相互作用計算をGPU計算機を用いて実施し、データの解析を行った。また、HSCによる星団周囲の詳細観測をCo-PIとして実施した。2) NGC5139 (Omega Centauri)と関連する潮汐残骸に関する研究を実施した。(1)で開発した数値計算コードを用いて、現時点でより観測データが豊富なNGC5139の潮汐残骸の形成過程に関する研究を行った。NGC5139は銀河系で最大質量を持つ球状星団として認知されているが、最新の観測に基づく解析で天球面上に母天体の潮汐残骸が広く分布している可能性があることがわかった。その起源天体が球状星団か、矮小銀河か明らかでないが、それらをカバーする複数の母天体モデルを構築して、母天体と銀河系との相互作用計算を実施した。成果については査読付き学術論文誌への投稿に向けて論文を執筆中である。3) 銀河の潮汐相互作用に加えて、星の相互作用の数値計算も実施してきた。この成果は査読付き学術論文誌に投稿し、現在査読中である。

銀河系のハロー領域に観測される帯状の恒星分布(恒星ストリーム)は、銀河系に降着してきた衛星銀河や星団が潮汐破壊されながら形成する構造である。すばる望遠鏡に搭載された超広視野主焦点カメラ(HSC)やGaia衛星等による近年の銀河系ハローの詳細観測により、ストリームを構成する恒星の分布、軌道、金属量といったその母天体の特性に迫る上で重要な情報が得られつつある。研究代表者による数値計算と最新観測とを組み合わせることで、そのような恒星ストリームの形成過程に迫る。本年度の主な研究実績は以下の通りである。1) 球状星団NGC5466に付随する恒星ストリームの形成過程に関する研究を進めた。銀河系内における球状星団の軌道運動の数値計算を実施するために、銀河系の重力場モデルを重力多体シミュレーションコードに実装した。複数の母天体モデルおよび軌道モデルで相互作用計算をGPU計算機を用いて実施し、データの解析を行った。また、HSCによる星団周囲の詳細観測をCo-PIとして実施した。2) NGC5139 (Omega Centauri)と関連する潮汐残骸に関する研究を実施した。(1)で開発した数値計算コードを用いて、現時点でより観測データが豊富なNGC5139の潮汐残骸の形成過程に関する研究を行った。NGC5139は銀河系で最大質量を持つ球状星団として認知されているが、最新の観測に基づく解析で天球面上に母天体の潮汐残骸が広く分布している可能性があることがわかった。その起源天体が球状星団か、矮小銀河か明らかでないが、それらをカバーする複数の母天体モデルを構築して、母天体と銀河系との相互作用計算を実施した。成果については査読付き学術論文誌への投稿に向けて論文を執筆中である。3) 銀河の潮汐相互作用に加えて、星の相互作用の数値計算も実施してきた。この成果は査読付き学術論文誌に投稿し、現在査読中である。