N体シミュレーションを用いた銀河中心部における星団の進化の研究

利用 N 体模拟研究银心星团的演化

• 批准号: 07J07797
• 负责人: 藤井 通子
• 金额: $ 1.73万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J07797/
• 关键词: 銀河系; 銀河中心; 星団; 中間質量ブラックホール; N体シミュレーション

本研究の目的は、銀河系の中心部で見つかっている様々な若い星の構造(星の円盤、S-stars;銀河中心ブラックホールから数100AUのところにある若い星)の起源を明らかにすることである。そのため、星団も銀河もN体で表現した銀河中心部における星団の進化のシミュレーションを行った。このような計算は星団の進化を正しく得るために必要不可欠であるが、従来の計算方法では不可能であったため、本研究では新しい計算方法「Bridge」を開発した。これは星団の内部運動のみを高精度に計算し、他は近似アルゴリズムで高速に計算する方法である。このBridge法の開発により、計算時間は大幅に縮小され、世界で初めて銀河中での星団の進化を星団・銀河共にN体で計算することに成功した。さらに本研究では星団内の星の合体、中間質量ブラックホール形成を取り入れている。その結果、星団の内部で星の暴走的合体が起き中間質量ブラックホールが形成されると、星団に束縛されなくなった星も中間質量ブラックホールとの平均運動共鳴によって銀河中心へと運ばれることがわかった。これは、今まで考えられていたメカニズムとは全く異なる新しいメカニズムである。また、銀河中心に運ばれた星の軌道要素はランダムになり、S-starsの軌道要素の特徴をうまく再現することがわかった。これらの結果から、これまで謎に包まれていたS-starsの起源が解明されつつある。また、星団によって運ばれた星の分布は、銀河系中心部で観測されている若い星の円盤構造の密度プロファイルや大質量星の多い星の質量分布をうまく再現できることもわかった。本研究は、S-starsと星の円盤という特徴の異なる2つの星の分布を星団から同時に再現できる可能性を示した。

The purpose of this study is to investigate the origin of the structure of stars (star disks, S-stars; galactic center) in the central part of the Milky Way. The Milky Way and the Milky Way are the most important parts of the Milky Way. The calculation method of "Bridge" is not possible. This is a high-precision calculation of the internal motion of the star, and a high-speed calculation method for its approximation. The development of this Bridge method, the calculation time has been greatly reduced, the world has begun to evolve, the stars in the galaxy have evolved, and the calculation has been successful. In this study, the formation of star combinations and intermediate masses in star clusters was studied. As a result, the inner part of the star is separated from the inner part of the star. The inner part of the star is separated from the inner part of the This is the first time I've ever seen a woman. The orbit elements of the stars in the center of the Milky Way are reproduced in the same way as the orbit elements of the stars in the center of the Milky Way. The origin of S-stars is explained. The distribution of stars in the central part of the Milky Way Galaxy is measured by the density of the disk structure of stars and the mass distribution of stars with large masses. This study shows the possibility of simultaneous reappearance of stars and their distribution.

项目成果

Evolution of Star Clusters near the Galactic Center: Fully Self-Consistent N-Body Simulations

• DOI: 10.1086/591483
• 发表时间: 2007-08
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: M. Fujii;M. Iwasawa;Y. Funato;J. Makino

星団における中間質量ブラックホールの形成とその銀河中心への降着

星团中中等质量黑洞的形成及其对银河系中心的吸积

• 发表时间: 2010
• 作者: Fujii;M.;藤井 通子;藤井通子;藤井通子
• 通讯作者: 藤井通子

銀河系中心部の若い星の起源:銀河中心部における星団の進化のN体シミュレーション

银河系中心年轻恒星的起源：银河系中心星团演化的N体模拟

• 发表时间: 2007
• 期刊: 天文月報 100
• 作者: Fujii;M.;藤井 通子
• 通讯作者: 藤井 通子

BRIDGE:2つの積分法を組み合わせたN体シミュレーション

BRIDGE：结合两种集成方法的 N 体模拟

• 发表时间: 2009
• 作者: Fujii;M.;藤井 通子;藤井通子;藤井通子;藤井通子
• 通讯作者: 藤井通子

A Multiphysics and Multiscale Software Environment for Modeling Astrophysical Systems

• DOI: 10.1016/j.newast.2008.10.006
• 发表时间: 2008-06
• 作者: S. Zwart;S. McMillan;B. O. Nualláin;D. Heggie;J. Lombardi;P. Hut;Sambaran Banerjee;H. Belkus;T. Fragos;J. Fregeau;Michiko Fuji;E. Gaburov;E. Glebbeek;D. Groen;S. Harfst;R. Izzard;M. Jurić;S. Justham;P. Teuben;J. V. Bever;O. Yaron;M. Zemp