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宇宙初期における天体形成：大規模構造から星の誕生まで

早期宇宙的天文形成：从大尺度结构到恒星的诞生

基本信息

批准号：
14J02779
负责人：
平野信吾
金额：
$ 1.39万
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：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

第一世代星は宇宙の初期進化において重要な役割を果たすが、未だ観測されておらず理論研究が先行している。星質量は星の一生を左右する重要なパラメータであり、本研究では第一世代星の星質量を明らかにするために、標準宇宙モデルに基づく宇宙論的初期条件から星の誕生までを数値シミュレーションを用いて調べている。前年度は多数の第一世代星を取得して系統的な解析を行うことで、形成過程と星質量の典型的な性質を示した。今年度は系統的調査を拡張するため宇宙論的初期条件の見直しを行い、前年度調べた典型的な第一世代星に対して個数は少ないけれども極めて特徴的な星形成過程を確認した。得られた成果は査読論文1報・国内学会6件・国際学会2件を通して発表している。1. 宇宙論的初期条件は観測的制限のある始原的密度ゆらぎを再現するよう作られるが、第一世代星を形成する小規模ゆらぎは観測解像度以下であるため理論モデルによって補完されている。小スケールゆらぎモデルを変えた場合の宇宙論的初期条件からの第一世代星の形成過程を調べたところ、モデルによって第一世代星の形成時期と星質量が大きく変化した。これは将来観測される小スケールゆらぎがこれまで採用されていたモデルと異なると、宇宙初期の天体形成シナリオが書き換わる可能性を示唆する。2. 近年、宇宙再結合期のバリオン・ダークマター間の速度差が宇宙初期の天体形成を左右する可能性が指摘された。速度差が第一世代星形成に与える影響を宇宙論的氏みゅれーションより調べた。速度差が一定以上あるとダークマターハローへのガス収縮が妨げられて星形成が遅れ、星形成ガス雲の質量が増大する。一方でジーンズ質量は小さいままであり、ガス雲は分裂して初代星からなる星団となる。また極めて大きな速度差の元ではガス雲が大質量・高温となるまで星形成が阻害され、ガス雲全体が重力不安定となって収縮して一つの大質量星となる。

The first generation of stars is an important part of the early evolution of the universe. Star masses are important for the lifetime of stars. In this study, the star masses of the first generation are clearly defined, and the initial conditions of basic cosmology are adjusted. Most of the first generation of stars in the past year have been analyzed, and the typical properties of the star quality have been shown. This year's systematic survey shows that the initial conditions of cosmology are straightforward, and the previous year's survey shows that the number of typical first-generation stars is small, and the star formation process is characterized by extreme characteristics. 1 paper, 6 papers from national societies and 2 papers from international societies were published. 1. The initial conditions of cosmology include the limits of measurement, the original density, the reproduction, the formation of the first generation of stars, the small scale, the measurement resolution, and the completion of the theory. The initial cosmological conditions for the formation of the first generation stars are adjusted to the initial cosmological conditions for the formation of the first generation stars and the initial cosmological conditions for the formation of the first generation stars. This is an indication of the possibility of future changes in the formation of celestial bodies in the early universe. 2. In recent years, the possibility of the formation of celestial bodies in the early stages of the universe has been criticized due to the velocity difference between the two phases of cosmic recombination. The velocity difference affects the formation of the first generation of stars. The speed difference is more than a certain value, and the star formation and cloud mass are increased. The first generation of stars is divided into two parts: one is small, the other is small. The cloud mass, high temperature, star formation, gravitational instability, shrinkage, etc.