恒星の高分散分光観測にもとづく銀河系化学力学進化の解明

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本研究は、銀河系とその周辺の矮小楕円体銀河に付随する金属欠乏星を用いて、宇宙初期における元素合成、および銀河系の化学力学進化を解明することを目的としている。本年度は以下の成果を得た。（１）超金属欠乏星の元素組成に基づく初代星の初期質量関数への制限：初代星の進化、超新星爆発における元素合成の理論予測をもとに、超新星爆発放出物の物質の混合および再降着を考慮したうえで、超新星爆発放出物の元素組成（超新星爆発イールド）の計算を行った。さらにこの計算結果を超金属欠乏星の観測と比較し、親星となった初代星の質量を推測する手法を検討した。その結果、物質の混合および再降着の不定性を考慮したうえで、初代性の質量に一定の制限をつけられることを見出した。この手法を、今後より大規模な観測データに適用することで、初代星の典型的な質量（初期質量関数）及び宇宙初期における初代星の役割について重要な知見が得られることが期待できる。（２）銀河系矮小衛星楕円体銀河の元素組成：銀河系の矮小衛星楕円体銀河の一つであるDraco矮小銀河のr-process元素組成について、前年度までに得られた成果を国際研究会で発表し、関連する分野の研究者との議論を行った。（３）球状星団Palomar 5に付随する恒星ストリームによる銀河系重力ポテンシャルへの制限：球状星団Palomar 5の潮汐破壊の結果できた恒星ストリームについて、すばる望遠鏡およびKeck望遠鏡を用いて得られた中分散分光データの解析、結果のまとめを行った。解析の結果、恒星ストリームのメンバー星とその他の銀河系ハロー星との切り分けが、ストリームの力学構造の決定に極めて重要であることが分かった。今回の手法を次世代観測装置で得られる分光データに適用することで、銀河系重力ポテンシャルへ強い制限が得られることが期待される。結果を論文にまとめ、Astrophysical Journal に投稿・受理された。