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星・惑星形成から星系形成へ-マルチスケール輻射磁気流体計算による研究

Research Project

Project/Area Number 14J06947
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

富田 賢吾  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords星形成 / 数値シミュレーション / 磁気流体力学 / 輻射輸送
Outline of Annual Research Achievements

本研究では星形成過程のうち、分子雲コアからファーストコア・星周円盤に至るスケールをngr3mhdコードで、また円盤近傍の小スケールの構造をAthena++コードによりシミュレーションし、これらを組み合わせて分子雲から原始星に至る星形成過程全体の一貫したモデルを構築することを目的としている。
ngr3mhdコードを用いたシミュレーションについては、双極性拡散(ambipolar diffusion)を取り入れたシミュレーションを行い、この効果により磁場が拡散して磁場による角運動量輸送が強く抑制され、これまで想定されていたよりも早い段階で星周円盤の形成が可能であることを示した。形成された円盤は星形成過程の初期では半径数AU程度と小さいが、その後のガス降着により成長すると考えられる。近年の電波干渉計による星周円盤の観測では、若い原始星周囲の星周円盤は小さいことが分かっており、この結果は観測とも整合的である。
原始星周辺の小スケール構造を扱うシミュレーションには新規にAthena++コードの開発を進めている。本コードはこれまでPrinceton大学にて開発されてきたAthenaコードを完全に再設計するものであり、これまでよりも柔軟な格子配置、特に任意の領域に高解像度の格子を動的に配置する解適合細分化格子(Adaptive Mesh Refinement, AMR)を可能にすること、及び従来の磁気流体に加え自己重力や輻射輸送などの多くの物理過程を実装することを目的としている。またコードの性能にも重点を置いており、現代的なスーパーコンピューターで高性能が実現できるよう最適化を行っている。多様な座標系に適用可能な一般的なMHDソルバーの開発は順調に終了し、現在テストを進めている。またAMRについては現在設計を進めている段階である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題は平成26年度が最終年度のため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Protostellar Collapse : Low-metallicity Environments2014

    • Author(s)
      Kengo Tomida
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 786 Issue: 2 Pages: 98-98

    • DOI

      10.1088/0004-637x/786/2/98

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ALMA Observations of a High-density Core in Taurus : Dynamical Gas Interaction at the Possible Site of a Multiple Star Formation2014

    • Author(s)
      K. Tokuda, T. Onishi, K. Saigo, A. Kawamura, Y. Fukui, T. Matsumoto, S.-i. Inutsuka, M, N. Machida, K. Tomida, K. Tachihara
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 789 Issue: 1 Pages: L4-L4

    • DOI

      10.1088/2041-8205/789/1/l4

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ALMA Observations of Infalling Flows toward the Keplerian Disk around the Class I Protostar L1489 IRS2014

    • Author(s)
      H.-W. Yen, S. Takakuwa, N. Ohashi, Y. Aikawa, Y. Aso, S. Koyamatsu, M.N. Machida, K. Saigo, M. Saito, K. Tomida, K. Tomisaka
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 793 Issue: 1 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1088/0004-637x/793/1/1

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Global MHD Simulations of Star-Disk Interaction2014

    • Author(s)
      Kengo Tomida
    • Organizer
      Accretion and Outflows throughout the Scales
    • Place of Presentation
      Ecole Normale Superieure de Lyon, Lyon, France
    • Year and Date
      2014-10-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Radiation Magnetohydrodynamic Simulations of Protostellar Collapse : Ambipolar Diffusion and Ohmic Dissipation2014

    • Author(s)
      富田賢吾
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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