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須佐 元 (スサ ハジメ)

SUSA Hajime

職名

教授

学位

博士(理学)(京都大学), 修士(理学) (京都大学)

専門分野

素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

出身大学 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1992年03月

    京都大学   理学部   物理学   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1997年03月

    京都大学  理学研究科  理学  博士課程  修了

学内職務経歴 【 表示 / 非表示

  • 2007年04月
    -
    2011年03月

    甲南大学   理工学部   准教授  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2005年04月
    -
    2007年03月

      立教大学理学部  

  • 2002年04月
    -
    2005年03月

      立教大学理学部  

  • 2000年04月
    -
    2002年03月

      筑波大学第一学群物理学系  

  • 1997年04月
    -
    2000年03月

      学振  

  • 1994年04月
    -
    1997年03月

      学振  

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 1992年05月
    -
    継続中
     

    日本天文学会

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Driving conditions of protostellar outflows in different star-forming environments

    Koki Higuchi, Masahiro N Machida, Hajime Susa

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society   486 ( 3 ) 3741 - 3754   2019年07月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Merge or Survive: Number of Population III Stars per Minihalo

    Hajime Susa

    The Astrophysical Journal   877 ( 2 ) 99   2019年06月  [査読有り]

    単著

    DOI

  • Blocking metal accretion onto low-mass population III stars by stellar wind

    Tanaka S.J, Chiaki G, Tominaga N, Susa H.

    AIP Conference Proceedings   1947   2018年04月

    共著

    Low-mass population III (PopIII) stars could survive up until the present. They would be found in the halo of Our Galaxy, if they exist. Non-detection of low-mass PopIII stars in our Galaxy suggests that PopIII stars have a top-heavy IMF. On the other hand, some claims that the lack of such stars is as a result of metal enrichment of their surface by accretion of heavy elements from interstellar medium (ISM). We investigate effects of the stellar wind on the metal accretion onto low-mass PopIII stars because accretion of the local ISM onto the Sun is prevented by the solar wind even for neutrals. We find that low-mass PopIII stars traveling across the Galaxy forms the stellar magnetosphere in most of their life. Once the magnetosphere is formed, most of neutral interstellar particles are photoionized before reaching to the stellar surface and are blown away by the wind. This demonstrates that low-mass PopIII stars remain pristine and will be found as metal free stars and that further searches for them are valuable to constrain the IMF of PopIII stars....

    DOI

  • Metal-poor star formation triggered by the feedback effects from Pop III stars

    Gen Chiaki, Hajime Susa, Shingo Hirano

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society   475 ( 4 ) 4378 - 4395   2018年02月  [査読有り]

    共著

    DOI

  • Evolution of magnetic fields in collapsing star-forming clouds under different environments

    Koki Higuchi, Masahiro N Machida, Hajime Susa

    Monthly Notices of the Royal Astronomical Society   475 ( 3 ) 3331 - 3347   2018年01月  [査読有り]

    共著

    DOI

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書籍等出版物 【 表示 / 非表示

  • The Encyclopedia of Cosmology Volume 2: Numerical Simulations in Cosmology

    K.Nagamine, A.Klypin,K.Dolag,H.Susa,V.Bromm,I,Shlosman,G.L.Bryan,D.Nagai (担当: 共著 , 担当範囲: chapter 4 )

    World Scientific  2018年05月 ISBN: 978-981-4656-19-1

  • The Encyclopedia of Cosmology

    須佐 元 (担当: その他 , 担当範囲: 4章 )

    World Scientific  2018年05月 ISBN: 9789814656238

  • 一般物理学(共著)

    佐藤文隆, 須佐元 (担当: 共著 )

    裳華房  2010年08月 ISBN: 978-4-7853-2827-6

  • Tours symposium on nuclear physics and astrophysics-VII : Kobe, Japan 16-20 November 2009

    Tours Symposium on Nuclear Physics, 須佐 元, 宇都宮 弘章, Arnould Marcel, Galès Sydney, 本林 透, Scheidenberger Christoph (担当: その他 )

    American Institute of Physics  2010年 ISBN: 9780735407848

  • 一般物理学 : 一歩先に進みたい人へ

    佐藤 文隆, 須佐 元 (担当: その他 )

    裳華房  2010年 ISBN: 9784785328276

総説・解説記事(Misc) 【 表示 / 非表示

  • Ionization degree and magnetic diffusivity in the primordial star-forming clouds

    須佐 元

    arXiv e-prints     2019年04月

    単著

    Magnetic fields play such roles in star formation as the angular momentum transport in star-forming clouds, thereby controlling circumstellar disc formation and even binary star formation efficiency. The coupling between the magnetic field and gas is determined by the ionization degree in the gas. Here, we calculate the thermal and chemical evolution of the primordial gas by solving chemical reaction network where all the reactions are reversed. We find that at ~ 10^14-10^18 /cm^3, the ionization degree becomes 100-1000 times higher than the previous results due to the lithium ionization by thermal photons trapped in the cloud, which has been omitted so far. We construct the minimal chemical network which can reproduce correctly the ionization degree as well as the thermal evolution by extracting 36 reactions among 13 species. Using the obtained ionization degree, we evaluate the magnetic field diffusivity. We find that the field dissipation can be neglected for global fields coherent over > a tenth of the cloud size as long as the field is not so strong as to prohibit the collapse. With magnetic fields strong enough for ambipolar diffusion heating to be significant, the magnetic pressure effects to slow down the collapse and to reduce the compressional heating become more important, and the temperature actually becomes lower than in the no-field case....

  • TOURS SYMPOSIUM ON NUCLEAR PHYSICS AND ASTROPHYSICS-VII

    須佐 元

    American Institute of Physics Conference Series     2010年06月

    単著

    ...

  • 星ふる里の麓にて - 銀河形成理論次の10年 -

    須佐 元

    天文月報 ( 日本天文学会 )  97 ( 7 ) 425   2004年11月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   単著

  • 宇宙物理における輻射輸送問題

    須佐 元

    天文月報 ( 日本天文学会 )  96 ( 12 ) 642   2003年12月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   単著

  • 銀河形成における背景紫外輻射場の役割

    須佐 元

    天文月報 ( 日本天文学会 )  96 ( 2 ) 77   2003年02月

    総説・解説(国際会議プロシーディングズ)   単著

講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • Stellar wind prevents the ISM gas from accreting onto the popIII stars

    Susa, H.; Tanaka, S.; Chiaki, G.; Tominaga, N.

    Francesco’s Legacy –Star Formation in Space and Time  (イタリア・フィレンツェ)  2017年06月  -  2017年06月   

  • The effects of magnetic dissipation on the star formation in low metallicity environments

    Hajime Susa, Doi Kentaro, Kazuyuki Omukai

    First Stars, Galaxies, and Black Holes: Now and Then  (Groningen)  2015年06月  -  2015年06月   

  • The IMF of the First Stars

    Hajime Susa, Kenji Hasegawa, Nozomu Tominaga

    The physics of first star and galaxy formation  (Edinburgh)  2014年06月  -  2014年06月   

  • On the IMF of first stars

    Susa, H.; Hasegawa, K.; Tominaga, N.

    ORIGIN OF MATTER AND EVOLUTION OF GALAXIES 2013  (Tsukuba)  2013年11月  -  2013年11月   

  • On the Mass of First Stars

    Hajime Susa

    Workshop on Cosmological Radiation Transfer ComparisonIV  (Austin)  2012年12月  -  2012年12月   

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 日本情報処理学会論文賞

    1111年11月11日   日本情報処理学会  

    受賞者:  須佐元

科研費(文科省・学振)獲得実績 【 表示 / 非表示

  • ブラックホール連星形成過程の理論的研究

    新学術領域研究(研究領域提案型)

    研究期間:  2017年06月  -  継続中 

    2015年9月以降に発見されたブラックホール連星からの重力波は、重力波そのものの重要性だけでなく、なぜこのような大質量のブラックホール連星が多く存在するのかという疑問を引き起こした。この研究はこのようなブラックホール連星が誕生する道筋を宇宙物理学的に解明しようとするものである。

  • 極初期宇宙における星形成の研究

    基盤研究(B)

    研究期間:  2017年04月  -  継続中 

    初期宇宙における星形成活動を理解することは現在の宇宙物理学において中心的テーマの一つである。今世紀に入って最初期の星形成については多くの理論的進展があったが, 1)降着円盤の分裂による小質量初代星の形成 2)乱流によって増幅された磁場中での初代星形成 3)第二世代の星形成 という問題がフロンティアとして残っている。これらはそれぞれ天文学的に重要な意味をもつ。1)は観測可能な初代星が存在するかもしれないことを意味し, 2)は初代星形成のパラダイムを根本的にシフトさせる可能性がある。3)は初期宇宙の星形成活動の「本体」というべきプロセスである。本研究ではこれら三点について数値シミュレーションの手法を用いて詳細に調べることを目的とする。

  • 超金属欠乏星の観測と大規模シミュレーションによる銀河初代星の起源の解明

    基盤研究(A)

    研究期間:  2017年04月  -  継続中 

    宇宙初期に生まれた星はどのような過程で形成されたのか、それらは現在銀河系のどこにどれだけ残存しているのか。本研究は、これら古い星の探査観測を実行し、宇宙初期の星形成史、さらには階層的合体による銀河形成史を解明することを目的とする。そこで、銀河系にある恒星系から初代星としての超金属欠乏星候補を選択的に抽出するために、これらの星に特徴的な波長帯に合わせた狭帯域フィルターを製作し、すばる望遠鏡超広視野カメラHSC に装着して、銀河古成分恒星系(バルジ、ハロー、矮小銀河)の系統的な測光観測を実施する。そして、この観測によって得られる超金属欠乏星の統計解析を行い、初代星の形成理論と銀河形成論に基づいた大規模理論シミュレーション結果と比較検討することにより、銀河初期の星形成史を解明する。

  • 輻射流体計算による初代星形成の研究

    基盤研究(C)

    研究期間:  2013年04月  -  2016年03月 

    宇宙で最初に生まれた星々(初代星)の誕生の様子を輻射と流体の効果を取り入れた数値シミュレーションによって調べた。その結果、初代星の質量は1-300倍の太陽質量の範囲に分布し、ピークは数十太陽質量程度であることが分かった。またいくつかの小質量星は多体の相互作用によってミニハローの外側に飛ばされ、結果として質量降着が進まずに軽いままであることがわかった。現在まで生き残ることができる0.8太陽質量 よりも軽い星が生まれたとすると、観測的にはミニハローあたり1個程度以上は生まれてはいけないという制限があることが明らかとなった。

  • 初期天体の輻射による宇宙論的種磁場形成の研究

    基盤研究(C)

    研究期間:  2010年04月  -  継続中 

    本研究では宇宙初期に生まれる明るい天体によって作られる種磁場の強度を調べ、その宇宙論的意義を明らかにすることを目的とする。宇宙の磁場は様々なスケールで確認されており、その起源については諸説がある。そのうち、輻射の異方性に起因する生成メカニズムについてはこれまで深く調べられてこなかった。特に初代星やクエーサーといった明るい天体は比較的強い磁場を作ると考えられる。この研究では現実的な物質分布を用いて輻射流体計算を行い、明るい初期天体からの放射がどの程度異方性を持つか調べ、その結果生まれる種磁場の大きさを見積もる。また輻射以外の生成プロセスも併せて考慮し、現実的にどの程度の磁場が生成されるのかを計算する。
     また初期宇宙で生成される磁場は、初期宇宙の星形成プロセスに大きな影響を与えうる。求められた磁場の強度が星形成に影響を与えるかどうかは磁場と始原ガスとのカップリングの程度に強く依存する。初期宇宙の星形成の宇宙論的意義を考えると、この点も詳細に調べるべきであり、これも併せて研究していく。

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科研費以外の競争的資金獲得実績 【 表示 / 非表示

  • 極紫外線背景輻射場中での円盤銀河の星形成活動について

    提供機関:  その他財団等  稲盛財団研究助成金

    研究期間: 2008年04月  -  2010年03月 

寄附金・講座・研究部門 【 表示 / 非表示

  • 稲盛財団

    寄附者名称:稲盛財団 2008年04月

研究シーズへのリンク 【 表示 / 非表示

共同研究希望テーマ 【 表示 / 非表示

  • 輻射流体

 

その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2016年10月
    -
    継続中

    Educreationによる予習復習の為のビデオ配信

  • 2007年04月
    -
    継続中

    教科のテキストをWEB公開

  • 2007年04月
    -
    継続中

    講義資料をMykonanにアップロード

ティーチングポートフォリオ 【 表示 / 非表示

  • 2019年度

    教育の責任(何をやっているか:主たる担当科目):

    ワークショップIa,IIa,IIIa,IVa,Ib,IIb,IIIb,IVb(1~4年次配当、半期1単位)、基礎物理学実験(1年次配当、1単位)、数理物理学(3年次配当、2単位)、量子力学II(3年次配当、2単位)、計算物理ワークショップ(3年次配当、2単位)、宇宙物理学(3・4年次配当、隔年、2単位)、宇宙理学リサーチ(3年次配当、4単位)、物理学卒業研究(4年次配当、8単位)

    教育の理念(なぜやっているか:教育目標):

    あらゆる自然現象の基本となる物理法則を理解し、その論理性を応用することによって将来広く社会に貢献できる学生の養成をめざす。また社会で活躍するための総合力を実験、実習、演習を通して養成する。

    教育の方法(どのようにやっているか:教育の工夫):

    授業科目の内容や到達目標等をシラバスに記載し、授業を実施している。ワークショプ科目に関しては、考える力や洞察力を涵養するために、アクティブ・ラーニングを積極的に活用している。量子力学IIにおいては各授業内容のダイジェストをビデオ配信することにより、予習復習に役立てている。計算物理ワークショップに関しては授業資料をWEBで配信し、インタラクティブな授業において活用されている。宇宙物理学においては圧縮発火実験を教卓で行い、物理現象の直感的理解の助けとしている。
    また講義科目(量子力学II、数理物理学、宇宙物理学)においては必ず中間試験を実施することによって中だるみを防ぎ、学習意欲を保つようにしている。また毎回の授業において、自分の手を動かす演習を挟むことにより、理解の助けとしている。

    教育方法の評価・学習の成果(どうだったか:結果と評価):

    教育方法の評価については、授業改善アンケートを参考にして毎年授業方法の改善を図っている。アンケートではどの科目もおよそ学部のアベレージと同程度であった。ビデオ配信に関しては復習に役立ったという感想が多かった。成績に関してビデオ配信との因果関係は不明である。「卒業研究」では、中間と最後に発表会を行い学修の成果を確認している。概ね卒業研究は良い成果を出していると思われる。また、学科内で教員による授業参観を行い教育方法の改善を図っている。

    改善点・今後の目標(これからどうするか):

    授業評価アンケートや、Educreationsのview数からある程度その期の授業の評価が見えるが、各手法との直接の因果関係はそれほど明らかではない。今後授業方法の評価に関して研究の余地がある。

    根拠資料(資料の種類などの名称):

    甲南大学理工学部物理学科(学士課程)における教育基本方針および教育課程編成・実施の方針、シラバス、授業改善アンケート、計算物理ワークショップホームページ(Mykonan参照)、Educreations上の量子力学IIのクラスページ(MyKonan参照)

 

所属学協会等の委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年03月
    -
    2017年05月

    日本天文学会   年会監事/理事

  • 2013年12月
    -
    2014年11月

    理論天文学宇宙物理学懇談会   運営委員長

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    国立天文台 理論専門委員会   委員長

社会貢献活動 【 表示 / 非表示

  • 甲南大学春季公開講座2018

    2018年06月
     
     

  • 芦屋市サイエンス講座

    2017年10月
    -
    2017年12月

    宇宙物理学入門として約60名の市民に90分×3回の講義。

  • NHK文化センター(町田)で公開講義

    2017年07月
     
     

    シリーズ講座「最新の宇宙研究で迫る3つの謎」で第3回目を担当した。

  • 開智オープンスクール

    2016年07月
    -
    現在

    和歌山県開智高校に年1回出校している。

  • 桐蔭総合大学

    2014年03月
    -
    現在

    和歌山県の桐蔭高校に2014年から出向している。

 

提供可能な資源 【 表示 / 非表示

  • 並列コンピューティング

    a

  • 粒子法による輻射流体計算コードの並列化について

    a

学内活動 【 表示 / 非表示

  • 2017年04月
    -
    2018年03月

      FD委員会   (全学委員会)

  • 2015年04月
    -
    継続中

      図書館商議委員   (全学委員会)

  • 2012年04月
    -
    継続中

      将来計画委員   (専攻内委員会)

  • 2012年04月
    -
    2015年03月

      FD委員会企画運営分科会長   (全学委員会)

  • 2011年04月
    -
    2015年03月

      FD委員   (全学委員会)

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