衛星銀河の衝突が天の川銀河の進化に与える影響の解明

阐明卫星星系碰撞对银河系演化的影响

基本信息

批准号：
21K03621
负责人：
松井秀徳
金额：
$ 1.08万
依托单位：
Asahikawa National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

銀河中心kpcスケールからpcスケールへのガス供給メカニズムを明らかにすることは、銀河中心の大質量ブラックホール成長、活動銀河核の活動性、そして銀河中心のスターバーストを理解する上で極めて重要である。しかしながら、これまでの理論研究において、kpcスケールにあるInner Lindblad Resonance（ILR）よりも内側にガスを供給することが難しいことが示唆されている。従来までのシミュレーションでは、分解能が低く、銀河中心領域で観測されている分子雲（低温高密度ガス）を分解することができていなかった。そこで我々は、シミュレーションコードASURAを用いて、棒渦巻銀河ポテンシャル中のガス運動について、低温高密度ガスを分解した高分解能シミュレーションをおこなった。ここで、ガスの放射冷却、低温高密度ガスからの星形成、超新星爆発によるガス加熱の効果を考慮している。その結果、従来の結果と同様に、まずは棒渦巻銀河の中心1 kpcの領域に、ガスリング（x-2リング）が形成された。その後、ガスリングの自己重力不安定により、そのガスリングがcloud状（分子雲）になることが明らかになった。こうして形成したgas cloudは、形成直後にはx-2リング上を回転しているが、これらのcloudのいくつかは、cloud同士の衝突によってx-2リングから逸れた軌道になることが明らかになった。その後、x-2リングから逸れたcloudは、x-2リング上を回転するcloudとの衝突によって角運動量を失い、最終的に銀河中心に落ちることがわかった。このように、銀河中心へのガス供給が、cloudが落ちることで引き起こされ、散発的に起こることが明らかになった。

阐明银心从kpc尺度到pc尺度的气体供给机制对于理解银心大质量黑洞的生长、活动银核的活动以及银心星暴极其重要。然而，之前的理论研究表明，很难供应超出kpc规模的内林德布拉德共振（ILR）的气体。之前的模拟分辨率较低，无法解析在银河系中心区域观察到的分子云（寒冷、稠密的气体）。因此，我们利用模拟程序ASURA，通过分解低温、致密气体，对棒旋星系势中的气体运动进行高分辨率模拟。在这里，我们考虑了气体辐射冷却、低温致密气体形成恒星以及超新星爆炸导致气体加热的影响。结果，与之前的结果类似，在距离棒旋星系中心1 kpc的区域首先形成了气环（X-2环）。后来人们发现，由于气环的自引力不稳定，气环变成了云状（分子云）。这样形成的气体云在形成后立即在X-2环上旋转，但很明显，其中一些云的轨道由于云之间的碰撞而偏离了X-2环。之后发现，偏离X-2环的云团通过与X-2环上旋转的云团碰撞而失去角动量，最终落入星系中心。通过这种方式，我们已经清楚，银河系中心的气体供应是由落下的云层引起的，并且是零星发生的。