大質量星の紫外線輻射輸送と超新星爆発の共存輻射流体モデル構築による銀河形成の研究

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本研究は、銀河形成シミュレーションでは細かく分解できない星団形成領域周辺に着目をし、その領域で起きる物理過程、特に、紫外線輻射輸送と超新星爆発による爆風波の伝搬が共存するような状況を詳細に調べることで、後の銀河形成シミュレーションに応用できるフィードバックモデルの構築を目指す。また、銀河形成シミュレーションにて計算された原始銀河を解析するための新しいLya光子の輻射輸送コードの開発を行う。上記した数値シミュレーションを行うため、3次元輻射流体計算コードの準備を行った。中心光源から放出される電離光子の伝搬等のテスト計算 (Iliev et al. 2006, 2009)を行い、矛盾のない結果を見ることができた。また、PEGASE(Fioc & Rocca-Volmerange 1997, 1999)を用いて、あるIMF(Initial Mass Function)と重元素量を仮定したSSP(Simple Stellar Population)のスペクトルとその時間進化のデータを作成した。これらを応用して、紫外線の物理過程と超新星爆発の伝搬が共存するような現象を解析し、銀河形成シミュレーションに応用する。また、遠方の宇宙ではLAE(Lyaman Alpha Emitter)と呼ばれる、水素の放出するLya光子を非常に多く出す天体が見つかっており、原始銀河の非常に若い状態を見ていると言われている。そのような原始銀河からLya光子がどのような物理過程を経て脱出するのか、銀河内部のガスの温度や速度構造などといった物理量等を解析するために、Lya光子の輻射輸送コードを開発した。境界条件等の処方箋にまだ問題は残っているものの、(Neufeld 1990)等に見られる解析解を再現するような計算結果を示すことができた。今後は、銀河形成シミュレーションにて計算された銀河に本コードを適応し、観測されているLAEの物理や統計量と解析結果とを比較をすることによって銀河形成史の早い段階の解明に務める。