筑波大学 計算科学研究センター
初代星 (first stars or Population III stars) とは，初期宇宙における始原的ガス雲で誕生する第一世代の星であり，ガス雲が重元素を持つ後の世代の星々 (Population II/I stars) とは形成・進化が異なる考えられている。近年，James Webb Space Telescope (JWST) の登場により，赤方偏移10以上の最遠方銀河の観測研究が加速しており，初代星・初代銀河の理論モデル構築の重要性は増しつつある。本講演では，これまでに数値シミュ...
ブラックホールや中性子星，銀河，銀河団など，宇宙のありとあらゆる階層の天体からX線が発せられている。そのX線を観測することで，高エネルギー天体の正体やX線発生メカニズムを研究するのが，X線天体物理学である。X線天体物理学の中で，唯一手がつけられていなかった「偏光」を感度良く観測する衛星 Imaging X-ray Polarimeter Explorer (IXPE) が，米国 NASA により2021年12月に打ち上げられた。日本からもハードウェアのコア部品を提供しており，多くの研究者が参加し...
活動銀河中心核（Active Galactic Nucleus = AGN）とは，超巨大ブラックホール (supermassive black hole = SMBH) への質量降着に伴い解放された重力エネルギーで明るく輝く天体現象であり，ブラックホール成長の「現場」を理解するための重要な研究対象である。近年，世界最高性能のサブミリ波干渉計Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)の登場により，AGN周辺物質の諸性質を高感度かつ高解像度...
重力崩壊型超新星(以下，超新星)とは，大質量星が恒星進化の最後に起こす爆発現象である。そして超新星の爆発機構は，天体物理学の未解決問題のひとつに挙げられる。超新星の大規模数値シミュレーション研究では， 2000年代は「爆発が再現できない問題」，2010年代は「爆発エネルギーが再現できない問題」を乗り越え，現在では従来期待されたタイムスケールよりも長い時間 を数値計算で追うと超新星爆発を再現できるとの結果が報告された。そのようにして「古典的な描像に比べて，長い時間 (>1秒 )をかけて超新星の爆発...
超大質量ブラックホールの直接撮像の実現により，活動銀河核ジェットの謎に包まれた駆動メカニズム理解に向け新たな地平が切り拓かれた。この好機にあたり，我々は輻射輸送計算による偏光画像の予測を通じて，ブラックホール付近の降着円盤とジェットの構造を調べることを考えた。まずM87ジェットについて，直線偏光ベクトルが外部の冷えた円盤中でファラデー回転により掻き乱され，元の情報を失うことを確認した。さらに我々は，放射時点では微弱な円偏光成分が，最内縁部の揃った磁場を持つ高温円盤中でファラデー変換を受け増幅する...
円盤銀河内部の星形成活動は構造（中心部, 腕部, 棒部 など）に依存することが知られている。中でも棒渦巻銀河はその依存性が顕著であり，腕部では活発に星形成しているのに対して，棒部では星形成活動が弱い（星形成率が小さい）ことが知られている。また，非常に活発な星形成活動が腕部と棒部の結合部であるBar endや中心部で見られる場合もある。銀河の星形成を理解する上では，この構造間での星形成活動の差が生まれる原因を明らかにすることが重要な課題である。星は分子ガスから誕生することを考えると，まずは分子ガス...
星は分子雲中の高密度領域で形成されるが，その高密度領域がフィラメント状であることがわかっている。フィラメントの形成と進化は星形成の初期条件を決定するため重要である。本発表ではフィラメント形成・進化についての我々の研究成果を報告する。 分子雲を通過する衝撃波がそのフィラメントの形成を誘発することがわかっている。ところがフィラメントの形成機構には複数の理論が乱立しており，理解されたとは言えなかった。本研究では乱立している形成理論を整理するために，衝撃波と分子雲の相互作用を模擬するような3次元磁気流体...
宇宙の進化にともなって旅をしてきたビッグバンの残光「宇宙マイクロ波背景放射」（CMB）には138 億年の歴史が刻印されている。CMBにわずかに現れる揺らぎのパターンを精査して引き出された数々の情報は，われわれのもつ宇宙の描像を劇的に更新してきた。現在，CMB偏光揺らぎのパターンを詳細に観測する研究が大きな注目を集めている。インフレーション宇宙論の証拠となる原始重力波の発見やニュートリノ質量和の初測定など，偏光観測で得られる前人未到の成果を目指して，たくさんの研究グループがしのぎを削っている。その...
初代星 (first stars or Population III stars) とは，初期宇宙における始原的ガス雲で誕生する第一世代の星であり，ガス雲が重元素を持つ後の世代の星々 (Population II/I stars) とは形成・進化が異なる考えられている。近年，James Webb Space Telescope (JWST) の登場により，赤方偏移10以上の最遠方銀河の観測研究が加速しており，初代星・初代銀河の理論モデル構築の重要性は増しつつある。本講演では，これまでに数値シミュ...
令和5年 9月 15 : 30 初代星 , 初期宇宙 , 星形成
ブラックホールや中性子星，銀河，銀河団など，宇宙のありとあらゆる階層の天体からX線が発せられている。そのX線を観測することで，高エネルギー天体の正体やX線発生メカニズムを研究するのが，X線天体物理学である。X線天体物理学の中で，唯一手がつけられていなかった「偏光」を感度良く観測する衛星 Imaging X-ray Polarimeter Explorer (IXPE) が，米国 NASA により2021年12月に打ち上げられた。日本からもハードウェアのコア部品を提供しており，多くの研究者が参加し...
令和5年 7月 15 : 30 ,
活動銀河中心核（Active Galactic Nucleus = AGN）とは，超巨大ブラックホール (supermassive black hole = SMBH) への質量降着に伴い解放された重力エネルギーで明るく輝く天体現象であり，ブラックホール成長の「現場」を理解するための重要な研究対象である。近年，世界最高性能のサブミリ波干渉計Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)の登場により，AGN周辺物質の諸性質を高感度かつ高解像度...
令和5年 6月 15 : 30 活動銀河核 , アルマ , 巨大ブラックホール
重力崩壊型超新星(以下，超新星)とは，大質量星が恒星進化の最後に起こす爆発現象である。そして超新星の爆発機構は，天体物理学の未解決問題のひとつに挙げられる。超新星の大規模数値シミュレーション研究では， 2000年代は「爆発が再現できない問題」，2010年代は「爆発エネルギーが再現できない問題」を乗り越え，現在では従来期待されたタイムスケールよりも長い時間 を数値計算で追うと超新星爆発を再現できるとの結果が報告された。そのようにして「古典的な描像に比べて，長い時間 (>1秒 )をかけて超新星の爆発...
令和5年 5月 15 : 30 超新星
超大質量ブラックホールの直接撮像の実現により，活動銀河核ジェットの謎に包まれた駆動メカニズム理解に向け新たな地平が切り拓かれた。この好機にあたり，我々は輻射輸送計算による偏光画像の予測を通じて，ブラックホール付近の降着円盤とジェットの構造を調べることを考えた。まずM87ジェットについて，直線偏光ベクトルが外部の冷えた円盤中でファラデー回転により掻き乱され，元の情報を失うことを確認した。さらに我々は，放射時点では微弱な円偏光成分が，最内縁部の揃った磁場を持つ高温円盤中でファラデー変換を受け増幅する...
令和5年 4月 15 : 30 AGNジェット , , 輻射輸送
円盤銀河内部の星形成活動は構造（中心部, 腕部, 棒部 など）に依存することが知られている。中でも棒渦巻銀河はその依存性が顕著であり，腕部では活発に星形成しているのに対して，棒部では星形成活動が弱い（星形成率が小さい）ことが知られている。また，非常に活発な星形成活動が腕部と棒部の結合部であるBar endや中心部で見られる場合もある。銀河の星形成を理解する上では，この構造間での星形成活動の差が生まれる原因を明らかにすることが重要な課題である。星は分子ガスから誕生することを考えると，まずは分子ガス...
令和5年 2月 15 : 30 分子雲 , 星形成 , 銀河進化
星は分子雲中の高密度領域で形成されるが，その高密度領域がフィラメント状であることがわかっている。フィラメントの形成と進化は星形成の初期条件を決定するため重要である。本発表ではフィラメント形成・進化についての我々の研究成果を報告する。 分子雲を通過する衝撃波がそのフィラメントの形成を誘発することがわかっている。ところがフィラメントの形成機構には複数の理論が乱立しており，理解されたとは言えなかった。本研究では乱立している形成理論を整理するために，衝撃波と分子雲の相互作用を模擬するような3次元磁気流体...
令和5年 1月 15 : 30 星形成 , 分子雲 , 磁気流体力学
宇宙の進化にともなって旅をしてきたビッグバンの残光「宇宙マイクロ波背景放射」（CMB）には138 億年の歴史が刻印されている。CMBにわずかに現れる揺らぎのパターンを精査して引き出された数々の情報は，われわれのもつ宇宙の描像を劇的に更新してきた。現在，CMB偏光揺らぎのパターンを詳細に観測する研究が大きな注目を集めている。インフレーション宇宙論の証拠となる原始重力波の発見やニュートリノ質量和の初測定など，偏光観測で得られる前人未到の成果を目指して，たくさんの研究グループがしのぎを削っている。その...
令和4年 12月 15 : 00 宇宙マイクロ波背景放射 , 宇宙論 , Bモード偏光
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