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親銀河の潮汐場の中での球状星団の進化の研究

研究母星系潮汐场内球状星团的演化

基本信息

批准号：
01F00753
负责人：
牧野淳一郎
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00753/
关键词：
球状星団ブラックホール力学進化 N体計算並列計算機専用計算機

项目摘要

今年度の主な成果は以下の2点である。1.親銀河の中を楕円軌道で回る球状星団の構造、質量関数の進化について、恒星進化も考慮して初期条件をサーベイするシミュレーションを行い、質量関数と進化段階の関係から寿命を推定する関係式を構成した。2.このサーベイ結果に基づいて、中心に中間質量ブラックホールがあると主張された球状星団M15とアンドロメダG1について進化的なモデルを構築し、ブラックホールを形成しない標準的な進化モデルで観測結果を自然に解釈できることを示した。最初の成果については、Baumgardt and Makino (2002)に発表した。球状星団の進化は熱力学が支配する。つまり、等分配に向かうために平均すると重い星はポテンシャルの底に沈み、軽い星は浮かびあがってくる。結果的には、低質量星は進化の全段階において選択的に系から失われる。最終的な蒸発に近づいた星団では、初期には低質量側で上がっていた質量関数が大質量側で上がるようになる。この傾向は、銀河中心からの距離や初期の中心集中度などのシミュレーションの初期条件に依存しない。この結果、初期段階では星団のM/L(質量光度比)は次第に大きくなる。最終段階では、中性子星などのコンパクト星が支配的になるためにM/Lは増大する。星団の中心においては、コア・コラプスの段階でコンパクト星が支配的になり、M/Lは星団の蒸発よりずっと前に大きくなる。第2の成果についてはBaumgardt et al. (2003a, b)にまとめた。2002年にハッブル宇宙望遠鏡を使つた球状星団M15とアンドロメダG1の中心部の分光観測からこれらの星団は中心に中間質量ブラックホール(それぞれ太陽質量の3000倍と20,000倍)を持つことがわかったという報告があった。これが事実ならば、銀河中心にある巨大ブラックホールの形成過程の解明にもつながる極めて重要な発見である。しかし、上で述べたように、球状星団の進化の過程で、中性子星などは自然に星団中心部に集まるので、観測の空間分解能が不足しているとこれをブラックホールと誤認する可能性がある。128K粒子の星団モデルで可能な限りM15を模擬するようなシミュレーションを行い、結果を観測データと同様に処理、解析した結果、以下のようなことがわかった。ブラックホールを作らない標準的なモデルで、観測データ、つまり表面輝度分布や速度分散プロファイルは完全に説明できる。しかも、そのデータをハッブル望遠鏡を使ったグループがやったように処理するとブラックホールがあるという結論がでる。言い換えると、ブラックホールがあるという結論がでたのは、解析方法に問題があったからであることがしめされた。G1についても、理由は異なるが同様にブラックホールがないモデルが観測結果を良く説明することがしめされた。

This year's main achievement is the following 2 points. 1. Initial conditions for the structure of the Milky Way's central orbit and globular star cluster, the evolution of the mass threshold, and the consideration of stellar evolutionをサーベイするシミュレーションを行い, quality barrier number and evolution stage の relationship から life span を presumed する relationship formula を composition した. 2. The base of the result and the intermediate quality of the centerールがあると advocated されたspherical star M15とアンドロメダG1について evolved なモデルをconstruct し, ブラックホールを formed しない standard The accurate evolution test result is the natural solution. The initial results are as follows: Baumgardt and Makino (2002). The evolution of globular stars is controlled by thermodynamics.つまり, equal distribution of にoriented かうためにmean すると重い星はポテンシャルの Bottom に深み, 軽い星はfloating かびあがってくる. The result is a low-quality star, a low-quality star, and a full-stage evolution of the system. The final one is a steamed one that is close to the star, and the initial one is a low-mass side, a high-mass side, a high-mass side.この tendency は、Galaxy center からのdistance やInitial center concentration などのシミュレーションのInitial conditions にdependence しない. The result of the initial stage is the M/L (mass to light ratio) of the star. In the final stage of the game, the neutral child star Nanako is dominated by the Nanako M/L Hikari.星団のcentricにおいては、コア・コラプスの台级でコンパクト星がDominated by Nana, M/L Hoshi団の発よりずっと前に大きくなる. The second result is Baumgardt et al. (2003a, b). In 2002, the spectroscopic measurement of the central part of the spherical star M15 とアンドロメダG1 was carried out by the にハッブルSpace Telescope. The intermediate mass ブラックホール (それぞれsolar mass の3000 times と20,000 times) つことがわかったという report があった.これが事実ならば、The formation process of the Galaxy Center にある huge ブラックホールの clarification にもつながる extremely めてimportant な発见である.しかし, the above mentioned べたように, the evolution process of the spherical star 団, the neutral star などはnatural star 団central part に集There is a possibility that the space decomposition energy of the test is insufficient and the space decomposition ability of the test is insufficient. 128K particle star cluster M15 simulation model The result is the same as the result of processing and analysis, and the following is the result.ブラックホールを作らないStandard なモデルで、観measurementデータ、つThe surface brightness distribution and velocity dispersion are completely explained. The telescope is used for telescopeたようにtreatment するとブラックホールがあるという Conclusion がでる. The words are changed and the words are changed and the words are changed and the conclusion is made.は、Analytical method and problem. G1 についても、reason はdifferentなるが同様にブラックホールがないモデルが禳measurement resultを好く explanationすることがしめされた.