リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Formation of Young Massive Clusters by Fast HI Gas Collision」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Formation of Young Massive Clusters by Fast HI Gas Collision

前田, 龍之介 名古屋大学

2023.06.23

概要

学位報告4

別紙4
報告番号





















Formation of Young Massive Clusters by Fast HI Gas Collision

論文題目

(HI ガスの高速衝突による大質量星団形成の理論的研究)


名 前田 龍之介

論 文 内 容 の 要 旨
銀河中のほとんどの星は星団の中で形成することが知られている。現在までに様々な質量の星団が観
測されているが、質量が大きく若い星団 Young Massive cluster は超新星爆発・恒星風・紫外線といっ
た現象で周囲の星間媒質に多大な影響を与える非常に重要な天体である。しかしながら、Young
Massive cluster の形成メカニズムは不明瞭な点が多く未だ謎に包まれている。
Young Massive cluster の特徴は高い星の密度であり、その形成のためには大質量のガスをコンパクト
な領域に集める必要がある。いかにして大質量のガスをコンパクトな領域に集めるかは長年未解明であ
ったが、近年の観測で星間ガスの高速衝突によって Young Massive cluster が形成する可能性があると
観測的に示唆された。本研究では、コンピュータシミュレーションを用いてこのシナリオを検証し
Young Massive cluster の起源に迫る。
実際に観測で示唆される HI ガスの高速衝突によって Young Massive cluster の前駆体となりうる大質
量かつコンパクトなガスクランプが形成可能であることがわかった。ここで、星からのフィードバック
がある場合はガスが十分コンパクトになる前にフィードバックの効果でクランプが蒸発してしまう可
能性があったが、大質量なガスクランプはフィードバックが存在しても形成可能であることがわかった。
また、クランプ形成の初期条件依存性も調べ、ガスの高速衝突によって衝撃波圧縮された高密度領域が
重力崩壊することにより大質量ガスクランプが形成するということや、大質量ガスクランプの質量は金
属量の違いで大きな差はないこと、初期密度をあげると形成する大質量ガスクランプの質量も大きくな
ることも確認した。
また、ガスの高速衝突による星団形成シミュレーションは観測が示唆するガス衝突スケールである約
100 pc のスケールを計算領域としながら星団のスケール(約 1pc)を分解する必要があり、大規模な並
列計算が不可欠である。しかしながら、従来の自己重力ソルバーはその計算スキームの性質上 10,000
コア程度の並列計算が限界である。そのため本研究ではより大規模な星団形成シミュレーションを行う
ための並列化効率がより良い重力ソルバーも開発した。
本研究では星間ガスの高速衝突によって Young Massive cluster の前駆体である大質量かつコンパク
トなガスクランプが、星からのフィードバック効果があっても形成可能であることを確認した。また、
より大規模な星団形成シミュレーションを行うための並列化効率の良い自己重力ソルバーも開発した。

この論文で使われている画像

参考文献

Ashman K. M., Zepf S. E., 1992, ApJ, 384, 50

Bakes E., Tielens A., 1994, ApJ, 427, 822

Ballesteros-Paredes J., Hartmann L., V´azquez-Semadeni E., 1999, ApJ, 527, 285

Banerjee R., V´azquez-Semadeni E., Hennebelle P., Klessen R., 2009, MNRAS, 398,

1082

Bekki K., Chiba M., 2007, ApJ, 665, 1164

Black J., Dalgarno A., 1977, ApJS, 34, 405

Bressert E., Ginsburg A., Bally J., Battersby C., Longmore S., Testi L., 2012,

ApJ, 758, L28

Br¨

uns C., et al., 2005, A&A, 432, 45

Carroll-Nellenback J. J., Frank A., Heitsch F., 2014, ApJ, 790, 37

Clarke D. A., 1996, ApJ, 457, 291

Col´ın P., V´azquez-Semadeni E., G´omez G. C., 2013, MNRAS, 435, 1701

Cox D. P., Tucker W. H., 1969, The Astrophysical Journal, 157, 1157

Dale J., Ercolano B., Bonnell I., 2012, Monthly Notices of the Royal Astronomical

Society, 424, 377

Dalgarno A., McCray R., 1972, Annual review of astronomy and astrophysics, 10,

375

De Jong T., Dalgarno A., Boland W., 1980, in Symposium-International Astronomical Union. pp 177–181

Draine B. T., Bertoldi F., 1996, arXiv preprint astro-ph/9603032

Elmegreen B. G., Efremov Y. N., 1997, ApJ, 480, 235

Field G. B., 1965, ApJ, 142, 531

Fujii M. S., Portegies Zwart S. P., 2015, Proceedings of the International Astronomical Union, 12, 25

56

Fujii M., Portegies Zwart S., 2016, ApJ, 817, 4

Fujii M. S., Hattori K., Wang L., Hirai Y., Kumamoto J., Shimajiri Y., Saitoh

T. R., 2022, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 514, 43

Fujimoto M., Noguchi M., 1990, PASJ, 42, 505

Fujita S., et al., 2020, arXiv preprint arXiv:2003.13925

Fukui Y., et al., 2013, ApJ, 780, 36

Fukui Y., et al., 2016, ApJ, 820, 26

Fukui Y., Tsuge K., Sano H., Bekki K., Yozin C., Tachihara K., Inoue T., 2017,

PASJ, 69, L5

Fukushima H., Yajima H., 2022, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 511, 3346

Fukushima H., Yajima H., Sugimura K., Hosokawa T., Omukai K., Matsumoto T.,

2020, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 497, 3830

Furukawa N., Dawson J. R., Ohama A., Kawamura A., Mizuno N., Onishi T.,

Fukui Y., 2009, ApJ, 696, L115

Gaensler B. M., Haverkorn M., Staveley-Smith L., Dickey J., McClure-Griffiths

N., Dickel J., Wolleben M., 2005, Sci, 307, 1610

Geyer M. P., Burkert A., 2001, MNRAS, 323, 988

Gies D., 1987, The Astrophysical Journal Supplement Series, 64, 545

Goldsmith P., Langer W., 1978, ApJ, 222, 881

G´omez G. C., V´azquez-Semadeni E., 2014, ApJ, 791, 124

Gong H., Ostriker E. C., 2012, The Astrophysical Journal Supplement Series, 204,

Gonz´alez-Samaniego

arXiv:2003.12711

A.,

Vazquez-Semadeni

E.,

2020,

arXiv

Goodwin S. P., Bastian N., 2006, MNRAS, 373, 752

Habing H., 1968, BAN, 19, 421

Hartmann L., Ballesteros-Paredes J., Bergin E. A., 2001, ApJ, 562, 852

Hayakawa T., Fukui Y., 2022, arXiv preprint arXiv:2208.13406

Heitsch F., Hartmann L., 2008, ApJ, 689, 290

57

preprint

Heitsch F., Burkert A., Hartmann L. W., Slyz A. D., Devriendt J. E., 2005, ApJ,

633, L113

Heitsch F., Slyz A. D., Devriendt J. E., Hartmann L. W., Burkert A., 2006, ApJ,

648, 1052

Heitsch F., Hartmann L. W., Slyz A. D., Devriendt J. E., Burkert A., 2008, ApJ,

674, 316

Heitsch F., Stone J. M., Hartmann L. W., 2009, ApJ, 695, 248

Hennebelle P., Banerjee R., V´azquez-Semadeni E., Klessen R., Audit E., 2008,

A&A, 486, L43

Hirai R., Nagakura H., Okawa H., Fujisawa K., 2016, Physical Review D, 93,

083006

Hirai Y., Fujii M. S., Saitoh T. R., 2021, Publications of the Astronomical Society

of Japan, 73, 1036

Hollenbach D., McKee C. F., 1979, ApJS, 41, 555

Hollenbach D., McKee C. F., 1989, ApJ, 342, 306

Holmberg J., Flynn C., 2000, MNRAS, 313, 209

Hosokawa T., Inutsuka S., 2006, ApJ, 648, L131

Inoue T., Inutsuka S., 2008, ApJ, 687, 303

Inoue T., Inutsuka S., 2009, ApJ, 704, 161

Inoue T., Inutsuka S., 2012, ApJ, 759, 35

Inoue T., Inutsuka S., 2016, ApJ, 833, 10

Inoue T., Omukai K., 2015, AJ, 805

Inutsuka S., Inoue T., Iwasaki K., Hosokawa T., 2015, A&A, 580, A49

Kim S., Staveley-Smith L., Dopita M. A., Freeman K. C., Sault R. J., Kesteven

M. J., McConnell D., 1998, ApJ, 503, 674

Kim S., Staveley-Smith L., Dopita M. A., Sault R. J., Freeman K. C., Lee Y., Chu

Y.-H., 2003, ApJS, 148, 473

Kim J.-G., Kim W.-T., Ostriker E. C., 2018, The Astrophysical Journal, 859, 68

Kim J.-G., Ostriker E. C., Filippova N., 2021, The Astrophysical Journal, 911,

128

Kobayashi M. I., Inoue T., Inutsuka S.-i., Tomida K., Iwasaki K., Tanaka K. E.,

2020, The Astrophysical Journal, 905, 95

58

K¨ortgen B., Banerjee R., 2015, MNRAS, 451, 3340

Koyama H., Inutsuka S., 2000, ApJ, 532, 980

Koyama H., Inutsuka S., 2001, ApJ, 564, L97

Krumholz M. R., Dekel A., McKee C. F., 2011, ApJ, 745, 69

Kuwahara S., Torii K., Mizuno N., Fujita S., Kohno M., Fukui Y., 2019, arXiv

preprint arXiv:1912.00441

Lada C. J., Lada E. A., 2003, ARA& A, 41, 57

Lada C., Margulis M., Dearborn D., 1984, ApJ, 285, 141

Lanz T., Hubeny I., 2003, The Astrophysical Journal Supplement Series, 146, 417

Larson R. B., 1981, MNRAS, 194, 809

Lee H.-H., Herbst E., Pineau des Forets G., Roueff E., Le Bourlot J., 1996, A&A,

311, 690

Li Y., Mac Low M.-M., Klessen R. S., 2004, ApJ, 614, L29

Longmore S. N., et al., 2014, Protostars and Planets VI, 1, 291

Lopez-Rodriguez E., et al., 2022, arXiv preprint arXiv:2211.00012

Maeda R., Inoue T., Fukui Y., 2021, The Astrophysical Journal, 908, 2

Matsumoto T., 2007, Publications of the Astronomical Society of Japan, 59, 905

Millar T., Farquhar P., Willacy K., 1997, A&AS, 121, 139

Miyama S. M., Narita S., Hayashi C., 1987, PThPh, 78, 1273

Mouschovias T. C., Spitzer Jr L., 1976, ApJ, 210, 326

Nakano T., Nakamura T., 1978, PASJ, 30, 671

Nelson R. P., Langer W. D., 1997, ApJ, 482, 796

Ohama A., et al., 2010, ApJ, 709, 975

Portegies Zwart S. F., McMillan S. L., Gieles M., 2010, ARA&A, 48, 431

Press W. H., Teukolsky S. A., Vetterling W. T., Flannery B. P., 1986, Numerical

recipes in Fortran 77

Saitoh T. R., Daisaka H., Kokubo E., Makino J., Okamoto T., Tomisaka K., Wada

K., Yoshida N., 2010a, Proceedings of the International Astronomical Union, 6,

483

59

Saitoh T., Daisaka H., Kokubo E., Makino J., Oakmoto T., Tomisaka K., Wada

K., Yoshida N., 2010b, in Galaxy Wars: Stellar Populations and Star Formation

in Interacting Galaxies. p. 185

Sano T., Inutsuka S., Miyama S., 1999, in , Numerical Astrophysics. Springer, pp

383–386

Shapiro P. R., Kang H., 1987, ApJ, 318, 32

Shimoda J., Inutsuka S.-i., 2022, The Astrophysical Journal, 926, 8

Spitzer L., 1978, Physical Processes In The Interstellar Medium. Wiley classics

library, Wiley & Son

Staveley-Smith L., 1997, PASA, 14, 111

Tachihara K., Gratier P., Sano H., Tsuge K., Miura R. E., Muraoka K., Fukui Y.,

2018, PASJ, 70, S52

Tielens A., Hollenbach D., 1985, ApJ, 291, 722

Tsuge K., Fukui Y., Tachihara K., Sano H., Tokuda K., Ueda J., Iono D., Finn

M. K., 2019a, arXiv preprint arXiv:1909.05240

Tsuge K., et al., 2019b, ApJ, 871, 44

Tsuge K., Tachihara K., Fukui Y., Sano H., Tokuda K., Ueda J., Iono D., 2020,

arXiv preprint arXiv:2005.04075

Van Leer B., 1997, in , Upwind and High-Resolution Schemes. Springer, pp 80–89

V´azquez-Semadeni E., Ryu D., Passot T., Gonz´alez R. F., Gazol A., 2006, ApJ,

643, 245

V´azquez-Semadeni E., G´omez G. C., Jappsen A. K., Ballesteros-Paredes J.,

Gonz´alez R. F., Klessen R. S., 2007, ApJ, 657, 870

V´azquez-Semadeni E., G´omez G. C., Jappsen A.-K., Ballesteros-Paredes J.,

Klessen R. S., 2009, ApJ, 707, 1023

V´azquez-Semadeni E., Banerjee R., G´omez G. C., Hennebelle P., Duffin D.,

Klessen R. S., 2011, MNRAS, 414, 2511

V´azquez-Semadeni E., Gonz´alez-Samaniego A., Col´ın P., 2017, MNRAS, 467, 1313

V´azquez-Semadeni E., Palau A., Ballesteros-Paredes J., G´omez G. C., ZamoraAvil´es M., 2019, MNRAS, 490, 3061

Wolfire M. G., McKee C. F., Hollenbach D., Tielens A., 2003, ApJ, 587, 278

Zamora-Avil´es M., V´azquez-Semadeni E., K¨ortgen B., Banerjee R., Hartmann L.,

2018, MNRAS, 474, 4824

60

...

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る