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

构建大质量恒星紫外辐射输运与超新星爆炸共存辐射流体模型研究星系形成

• 批准号: 14J01750
• 负责人: 鈴木 裕行
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J01750/
• 关键词: 紫外線輻射輸送; 超新星爆発; 銀河形成; Lyman Alpha Emitter; モンテカルロシミュレーション; 輻射輸送; 輻射流体; 数値計算

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。

This study focuses on the physical processes, characteristics, ultraviolet radiation transport, and explosion wave co-migration in the formation of galaxies, including the decomposition of galaxies, the formation of galaxies, and the construction of galaxies. The development of a new photon radiation transport system for the calculation of the formation of galaxies and the analysis of the original galaxies On the record, the calculation of the number of particles and the preparation of the three-dimensional radiation fluid The calculation of photon emission from a central light source (Iliev et al. 2006, 2009) is based on the following results: PEGASE(Fioc & Rocca-Volmerange 1997, 1999) is a method for determining the amount of heavy elements in the matrix by using IMF(Initial Mass Function) and SSP(Simple Stellar Population). The physical process of ultraviolet radiation and the coexistence of supernova emission are analyzed and used in the formation of galaxies. LAE(Lyaman Alpha Emitter) is a distant universe. It is called LAE(Lyaman Alpha Emitter). It is the emission of water elements. It is the emission of photons from many celestial bodies. It is the state of the original Milky Way. The radiation transport of Lya photons is open to the analysis of physical processes such as temperature and velocity structures in the interior of the Milky Way. The formulation of boundary conditions and so on is not only the problem of residual solution, but also the problem of calculation (Neufeld 1990). In the future, the Milky Way formation system will be calculated and the results of physical and statistical analysis of the Milky Way formation system will be compared.

项目成果

non-grid based Lya輻射輸送コードの開発

基于非网格的Lya辐射传输代码的开发

• 发表时间: 2015
• 作者: Zhixin Cui;Rajagembu Perumal;Tomotsugu Ishikura;Keita Konishi;Kanji Yoh and Junichi Motohisa;鈴木 裕行
• 通讯作者: 鈴木 裕行

The effect of internal and background UV radiation on the galaxy formation

内部和背景紫外线辐射对星系形成的影响

• 发表时间: 2014
• 作者: Zhixin Cui;Rajagembu Perumal;Tomotsugu Ishikura;Keita Konishi;Kanji Yoh and Junichi Motohisa;鈴木 裕行;Hiroyuki Suzuki
• 通讯作者: Hiroyuki Suzuki