銀河系ハローの星の軌道離心率分布を用いた、銀河系形成史へのアプローチ

利用银河晕中恒星的轨道偏心率分布来了解星系形成的历史

基本信息

批准号：
11J00954
负责人：
服部公平
金额：
$ 1.22万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

宇宙の始まりであるビッグバン以降、宇宙における鉄の量は単調に増え続けている。恒星は宇宙空間のガスから形成されるため、宇宙初期に生まれた恒星は誕生時の鉄の濃度が低く、最近生まれた恒星は誕生時の鉄の濃度が高い傾向がある。これまで、恒星表面の鉄の濃度[Fe/H]は誕生時の「先天的」な値から変化しないものと考えられており、恒星の年齢を測る指標として長らく利用されてきた。一方、この通説に反し、鉄の量が少ない恒星の表面に鉄の多いガスが衝突・付着することで恒星表面の鉄の濃度が増加するという仮説も提唱されていた(金属降着仮説)。しかし、この仮説の観測的検証は30年以上棚上げされてきた。私は、我々の住む天の川銀河に含まれるG型・K型の主系列星約1万天体の軌道運動と表面の鉄の濃度を解析し、上述の仮説を検証した。その結果、天の川銀河のハローに属するG型主系列星の中には、仮説から予想される通り、表面の鉄の濃度が増加しているものが存在する可能性が高いことが判明した。G型主系列星は、太陽近傍で観測可能な恒星の中で、最も個数が多い恒星である。これまで、多数のG型主系列星の表面の鉄の濃度が測定され、天の川銀河の歴史が調べられてきた。しかし、こうした過去の研究はG型主系列星の表面の鉄の濃度が不変であるという通説の仮定に基づいている。今回の研究により、この仮定が必ずしも妥当ではないことが明らかとなり、天の川銀河の歴史描像に今後修正が必要となる可能性がある。また、今回の成果は、宇宙で最初に生まれた第一世代星の研究にも大きな影響を与える。第一世代星は、誕生時は表面に鉄を一切含まない星である。しかし、もし第一世代星が金属降着現象の影響を受け、表面に鉄が付着すると、その星は第一世代星でないかのように「変装」してしまう。第一世代星が未発見である事実は、金属降着現象によって説明される可能性がある。

自大爆炸以来，宇宙的开头，宇宙中的铁数量继续单调增加。由于恒星是由太空中的气体形成的，所以早期宇宙中出生的恒星在出生时的铁浓度较低，而最近出生的恒星在出生时往往具有较高的铁浓度。到目前为止，恒星表面上的铁浓度[Fe/H]被认为与出生时的“先天性”价值保持不变，并且长期以来一直用作恒星年龄的指标。另一方面，与这种普遍的信念相反，还提出了一个假设，即当具有高铁碰撞的气体并粘附在恒星表面的恒星表面上，铁的浓度将增加，并粘贴了少量铁（金属增声量假设）。但是，该假设的观察验证已搁置了30多年。我分析了在我们居住的银河系中包含的大约10,000个主系列G型和K型星的表面上铁的轨道运动和铁的浓度，并测试了上述假设。结果，发现可能有一些G型主要串联恒星属于银河系的光环，如假设所预期的那样，表面上铁的浓度增加。 G型主要系列恒星是太阳附近最可观察的恒星。到目前为止，已经测量了许多G型主要系列恒星表面的铁浓度，并且已经研究了银河系的历史。但是，这些先前的研究基于以下普遍的信念，即G型主序列恒星表面上的铁浓度没有变化。本研究表明，这一假设不一定有效，并且将来可能需要修订来描述银河系的历史。结果还对最初出生在太空中的第一代恒星的研究产生了重大影响。第一代恒星是出生时没有任何铁的恒星。但是，如果第一代恒星受到金属积聚现象的影响，并将铁附着在其表面上，则恒星将“伪装”，就好像它不是第一代恒星一样。未发现第一代恒星的事实可以用金属积聚现象来解释。

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）

銀河系のハロー星の軌道離心率分布:銀河系形成史への示唆

星系中晕恒星的轨道偏心率分布：对星系形成历史的影响

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
服部公平;吉井譲;内海洋輔;服部公平;服部公平;服部公平;服部公平
通讯作者：
服部公平

Possible Evidence for Metal Accretion onto the Surfaces of Metal-Poor Main-Sequence Stars

贫金属主序星表面金属吸积的可能证据

DOI：
10.1088/0004-637x/784/2/153
发表时间：
2014
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
森田航;矢野航;長岡朋人;中務真人;服部公平 ; 吉井譲 ; Timothy C. Beers ; Daniela Carollo ; Young Sun Lee
通讯作者：
服部公平 ; 吉井譲 ; Timothy C. Beers ; Daniela Carollo ; Young Sun Lee

The Origin of the Inner Halo of the Milky Way

银河系内晕的起源