ｒプロセス元素から探る銀河の化学力学進化史

从 r 过程元素探索星系化学机械演化的历史

基本信息

批准号：
15J00548
负责人：
平居悠
金额：
$ 1.79万
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：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

局所銀河群銀河に存在する金属欠乏星のrプロセス元素合成により合成される元素(ユーロピウム、金、ウランなど)は、銀河により異なる分布を示す。銀河系においては、超金属欠乏星のrプロセス元素分布に大きな分散があるが、矮小楕円体銀河では、rプロセス元素に富む星が見つかっていない。Reticulum II低光度矮小銀河では、銀河全体がrプロセス元素に富む星で構成されている。しかし、このような銀河ごとに異なるrプロセス元素分布が生じるメカニズムは未だ明らかになっていない。本研究では、こうしたrプロセス元素分布の起源を明らかにすることを目的として、宇宙論的ズームインシミュレーションを行った。rプロセス元素の起源天体としては、連星中性子星合体を仮定した。その結果、中心銀河において、超金属欠乏星のrプロセス元素量に分散がみられた。この中で、rプロセス元素に富む星が形成された場所を解析すると、Reticulum II低光度矮小銀河と同程度の銀河でこれらの星が形成されたことが明らかになった。本研究により、銀河系にみられるrプロセス元素に富む星は、低光度矮小銀河と同程度の比較的小さい銀河で形成され、後に銀河系に降着した可能性があることが示唆された。本年度は、亜鉛の化学進化についても研究を行なった。金属欠乏星の亜鉛組成は、rプロセス元素起源解明への鍵となると考えられている。本研究では、亜鉛の起源天体として有力視されている電子捕獲型超新星爆発・極超新星爆発が銀河の化学進化に与える影響を明らかにすることを目的として、これらの天体の効果を導入した銀河の化学力学進化計算を行った。その結果、亜鉛を多く持つ金属欠乏星の多くは、銀河形成初期に電子捕獲型超新星爆発からの放出物を取り込んで形成された星であることが明らかになった。本研究により、電子捕獲型超新星爆発が亜鉛の有力な起源天体となりうることが示唆された。

通过在局部星系星系中存在的金属缺陷恒星（Europium，Gold，铀等）的R-Process元素合成而合成的元素（Europium，Gold，铀等），根据星系，具有不同的分布。在银河系中，在超级缺乏星中R过程的分布分布很大，但是在矮人椭圆形的星系中，尚未发现富含R-Process元素的星星。在网状II低光矮星系中，整个星系由富含R过程元素的星星组成。但是，每个星系中不同的R过程分布发生的机制尚不清楚。在这项研究中，我们进行了宇宙学缩放模拟，目的是阐明这些R过程分布的起源。 R加工元件的起源被认为是二进制中子星的合并。结果，在中央星系中的R-过程元素量中观察到分散体。其中，形成了富含R过程元素的恒星的位置的分析，表明这些恒星是在与网状的星系中形成的，该星系与网状II低光矮星系相同。这项研究表明，在相对较小的星系中形成的星系中发现的富含R过程的恒星，类似于低亮型矮星系，后来可能会吸收到星系中。今年，我们还对锌化学演化进行了研究。金属缺陷恒星的锌组成被认为是阐明R过程元件的起源的关键。在这项研究中，我们对星系的化学机械演化计算进行了化学机械演化计算，这些星系引入了电子捕获的超新星爆炸和超氮爆炸的影响，这些爆炸被认为是最可能的锌天体对星系化学演化的影响。结果，据揭示了许多具有高锌的金属缺陷恒星是通过在星系形成的早期阶段捕获电子捕获超新星爆炸的排放而形成的恒星。这项研究表明，电子捕获超新星爆炸可能成为锌最突出的天体。

项目成果

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会议论文数量（0）

专利数量（0）

Astrophysical site(s) of r-process elements in galactic chemodynamical evolution model

银河化学动力学演化模型中 r 过程元素的天体物理位点

DOI：
10.1051/epjconf/201610902001
发表时间：
2015
期刊：
EPJ Web of Conferences
影响因子：
0
作者：
Hirai;Yutaka; Ishimaru;Yuhri; Saitoh;Takayuki R.; Fujii;Michiko S.; Hidaka;Jun; Kajino;Toshitaka
通讯作者：
Toshitaka

Early chemo-dynamical evolution of dwarf galaxies deduced from enrichment of r-process elements

DOI：
10.1093/mnras/stw3342
发表时间：
2016-12
期刊：
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
影响因子：
4.8
作者：
Y. Hirai;Y. Ishimaru;T. Saitoh;M. Fujii;J. Hidaka;T. Kajino
通讯作者：
Y. Hirai;Y. Ishimaru;T. Saitoh;M. Fujii;J. Hidaka;T. Kajino

Chemodynamical evolution of dwarf galaxies

矮星系的化学动力学演化

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirai;Yutaka; Ishimaru;Yuhri; Saitoh;Takayuki R.; Fujii;Michiko S.; Hidaka;Jun; Kajino;Toshitaka;平居悠;平居悠;平居悠;平居悠;平居悠
通讯作者：
平居悠

Efficiency of Metal Mixing in Dwarf Galaxies

矮星系中金属混合的效率