銀河が誕生した直後にはガスの中にはH, He, Li, Be, Bしか含まれていなかった。その他の 我々が知っているすべての元素は星の中で起こる核反応によって合成された。 太陽より十倍以上重い星は最後に超新星爆発を起こして、合成した元素を銀河内に放出し、 次の世代の星はこれらの元素を含んだガスから誕生した。このような過程をくり返すことで 現在の元素組成が作られた。（写真 国立天文台）

宇宙初期の天体の進化

クエーサー（準星）など遠方の天体からの光には、それが発せられた昔の宇宙の情報が含まれて います。また、私たちの近く、すなわち銀河系内には太陽よりも数倍歳をとった古い星があるこ とが知られています。星の表面にはその星が誕生した頃の銀河の情報が刻まれていると考えられ ています。このプロジェクトでは、これら宇宙初期に形成された天体の進化とそれら天体相互の 関連に対する定量的な描像を構築することを通して初期宇宙の進化を探究します。そのために、 宇宙初期における銀河の誕生に始まり、宇宙初期の元素組成を持ったガスから生まれた星の進化、 超新星爆発、超新星残骸の進化及びその影響を受けた星間ガスの進化、次の世代の星の誕生及び 進化といった一連の過程を数値モデル化して追いかけ、クエーサーや古い星から放射される光が 持っている情報と計算結果を比較することでモデルの検証を行いながら研究を進めていきます。

元素の起源を探る

この研究を通して、我々の身体を構成している元素である炭素、酸素、カルシウム、鉄などの 元素がいつどのようにして合成されたのかが明らかになるとともに、超新星爆発モデルの精密化 が期待されます。その他の様々な元素の起源も明らかになるはずです。宇宙初期に存在した天体 と現存する天体の違いも議論できるようになります。そうすれば、例えば宇宙論的な研究にも用 いられる遠方の超新星が近傍の超新星とどのように違うのかがわかってくるでしょう。