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第一原理シミュレーションによる銀河形成過程の解明

使用第一原理模拟阐明星系形成过程

基本信息

批准号：
09J08106
负责人：
斎藤貴之
金额：
$ 1.79万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J08106/
关键词：
銀河形成星団形成 N体/SPH 数値シミュレーション N体 SPH法

项目摘要

本研究課題は、超高分解能銀河形成シミュレーションから銀河形成過程の詳細を明らかにしようというものである。銀河形成シミュレーションでは、暗黒物質とバリオン(ガスと星)の進化を極めて広いスケールに渡って解き、星形成(sub-pcスケール)から銀河(～100kpcスケール)までを同時に扱う。こうした多階層を効率的に扱うためには、注目するところにより細かい質量/空間分解能をもつ粒子を配置して計算する必要がある。粒子間重力相互作用の計算には、力の特異点を避けるために重力ソフトニングと呼ばれる重力の空間分解能限界となるスケールを導入したプラマーポテンシャルが良く用いられる。重力ソフトニングが粒子によらず一定であれば重力計算高速化法の一つであるツリー法で計算可能であるが、粒子ごとに異なる重力ソフトニングを持つ場合はツリー法をそのまま適用できなかった。私は、ペアの重力相互作用に対してお互いの重力ソフトニングを考慮して対称化した重力ソフトニングを用いることにし、それを用いて粒子群の多重極展開を定義した。多重極展開の精度の観点から、ふさわしい平均化重力ソフトニングの形を発見した。これにより異なる重力ソフトニングをもつ粒子系に対して、一本のツリーを用いて重力計算ができるようになり、重力計算を高速化することに成功した。また、私は自身が開発したシミュレーションコードをもちいて、銀河形成の主要な過程である銀河衝突の超高分解能シミュレーションを行い、そのときに生まれる星団の形成過程について詳細に調べた。その結果、星団は初期に小さな星団ができ、それらが合体により成長する「階層的星団形成過程」を経て形成されるということをはじめて明らかにした。星団が階層的な形成を経るとすると、若い星団は非常に混み合っていること、高い多重星団率、星団の冪的質量関数等の観測的性質を説明しやすい。

This research topic is to clarify the process of galaxy formation with ultra-high decomposition energy. The Milky Way formation and evolution of dark matter and dark matter (stars) are very complicated. Star formation (sub-pc) and the Milky Way (~100kpc) are also very complicated. This is a multi-layered approach to mass/spatial resolution. The calculation of gravitational interaction between particles, the special point of gravity, the spatial resolution of gravity, the limit of gravity. Gravitational solutions are available for particle size calculations, but they are not available for particle size calculations. The multipolar expansion of particle groups is defined by taking into account the interaction between gravity and gravity and using symmetric gravity software. The precision of multipolar expansion is determined by averaging the gravity distribution. The gravity calculation of the particle system is successful. The main process of galactic formation is the super-high resolution energy of galactic conflict, and the formation process of galactic conflict is carefully adjusted. The result is that in the early stage of the star formation, the star formation process is formed in the middle of the star formation process. The properties of the measurements such as the formation of the star hierarchy, if the star hierarchy is very mixed, the high multiple star ratio, and the mass relation of the star hierarchy are explained.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Toward First-Principle Simulations of Galaxy Formation : II. Shock-Induced Starburst at a Collision Interface during the First Encounter of Interacting Galaxies

DOI：
10.1093/pasj/61.3.481
发表时间：
2008-05
期刊：
Publications of the Astronomical Society of Japan
影响因子：
2.3
作者：
Takayuki R.Saitoh;H. Daisaka;E. Kokubo;J. Makino;T. Okamoto;K. Tomisaka;K. Wada;N. Yoshida
通讯作者：
Takayuki R.Saitoh;H. Daisaka;E. Kokubo;J. Makino;T. Okamoto;K. Tomisaka;K. Wada;N. Yoshida

渦状腕構造の維持機構

旋臂结构的维护机构