初期宇宙・初期銀河・星における元素合成と化学進化

早期宇宙、早期星系和恒星的核合成和化学演化

• 批准号: 07223213
• 负责人: 梶野 敏貴
• 金额: $ 0.45万
• 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 Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07223213/
• 关键词: 初期宇宙; 初期銀河; 宇宙線; 星; 元素合成; 化学進化; リチウム; ベリリウム

本研究の目的は,宇宙・星での爆発的核反応や超高エネルギー宇宙線による銀河間物質の破砕反応で作られる短寿命不安定核が,これら諸天体の時間発展に及ぼす影響を定量的に調べ,ひるがえって,天文観測との比較から銀河の化学進化モデルのパラメータを決定して,決定版とも言うべき詳細モデルを構築することにあった。まず、爆発的元素合成や超高エネルギー核破砕過程で重要な役割を果たすと考えられる一連の核反応を理論的に指摘し、核反応率を量子力学的に計算するとともに、どの程度の精度が必要になるかを銀河の化学進化モデルから定量的に見積った。宇宙線によるリチウムの生成にヘリウム・ヘリウム核融合反応が重要であり、高入射エネルギーでプラトーになるがどうかが、昨年、メタリシテ-が低い矮星に発見されたリチウム6の存在量に非常に大きな影響を及ぼす。この核融合反応率の測定を実験研究者と共に提案し、今年、日米二つのチームによって独立に測定される予定である。一方、昨年までに発展させてきた非一様ビッグバン元素合成モデルの精密化、初期銀河での銀河間ガス降着などを含む一般的な銀河の化学進化モデルの精密化を図った。理論計算と天文観測との比較を通して、宇宙におけるバリオンの存在量や暗黒物質の素性に関する多くの新たな知見を得た。

这项研究的目的是定量评估由宇宙和恒星中的爆炸性核反应以及超高能宇宙射线引起的星际介质中的碎裂反应产生的短寿命不稳定核对时间的影响。经过研究，我们通过与天文观测的比较，确定了星系化学演化模型的参数，并决定构建一个可以称为最终模型的详细模型。首先，我们从理论上指出了一系列被认为在爆炸性核合成和超高能核散裂过程中发挥重要作用的核反应，从量子力学角度计算了核反应速率，并对其精确程度进行了定量估计。使用星系的化学演化模型需要做很多工作。氦-氦聚变反应对于宇宙射线产生锂非常重要，并且是否在高入射能量下达到稳定状态对锂-6的丰度有巨大影响，锂-6是在一颗低入射能量的矮星中发现的。冶金去年的影响。我们与实验研究人员一起提议测量这种聚变反应速率，今年，来自日本和美国的两个团队计划独立测量它。与此同时，我们致力于完善去年开发的非均匀大爆炸核合成模型，以及星系的一般化学演化模型，包括早期星系中的星系间气体吸积。通过理论计算和天文观测的比较，我们获得了关于宇宙中重子丰度和暗物质性质的许多新发现。

项目成果

S.Kubono: "Structure of 24Al for the stellar reaction rate of・・・" Nuclear Physics. A588. 521-536 (1995)

S.Kubono：“24Al 的结构与恒星反应速率的关系”，核物理，521-536 (1995)。

Y.Yoshii: "Beryllium and boron abundances of metal-deficient halo・・・" Astrophysical Journal. 447. 184-190 (1995)

Y. Yoshii：“缺乏金属晕的铍和硼丰度……”《天体物理学杂志》447. 184-190 (1995)。

G.J.Mathews: "Inhomogeneous primordial nucleosynthesis and new abundance・・・" Astrophysical Journal. 456. 98-105 (1996)

G.J.Mathews：“不均匀的原始核合成和新丰度......”天体物理学杂志 456. 98-105 (1996)

Y.Yoshii: "Interpretation of faint galaxy number counts in K band." Astrophysical Journal. 444. 15 (1995)

Y.Yoshii：“K 波段微弱星系计数的解释。”

T.Kajino: "Inhomogeneous big-bang model,revived,and evolution of・・・" Nuclear Physics. A588. 339c-344c (1995)

T.Kajino：“非均匀大爆炸模型的复兴和演化”，核物理 A588（1995）。