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Developement of a public code generating opacity and equation of state tables for radiation hydrodynamics simulations

Research Project

Project/Area Number 18K03716
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

Hirose Shigenobu  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門, 調査役 (90266924)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 簑島 敬  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), 副主任研究員 (00514811)
富田 賢吾  東北大学, 理学研究科, 准教授 (70772367)
佐野 孝好  大阪大学, レーザー科学研究所, 助教 (80362606)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsオパシティ / 輻射流体力学 / 公開コード / 状態方程式
Outline of Final Research Achievements

We have developed a public code Optab that outputs Rosseland, Planck, and two-temperature Planck mean gas opacity tables for radiation hydrodynamics simulations in astrophysics. The code is developed for modern high performance computing, being written in Fortran 90 and using Message Passing Interface and Hierarchical Data Format, Version 5. The purpose of this work is to provide a platform on which users can generate opacity tables for their own research purposes. Therefore, the code has been designed so that a user can easily modify, change, or add opacity sources in addition to those already implemented, which include bremsstrahlung, photoionization, Rayleigh scattering, line absorption, and collision-induced absorption.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

輻射流体力学シミュレーションは天体物理学の強力な研究手段であるが、そこで用いられるオパシティの計算は一般に複雑である。数値データとして公開されているものもあるが限定的であり、公開されている計算コードもFORTRAN77で書かれていてブラックボックスと化している。これに対し、本研究課題で開発したオパシティ計算コードは、Fortran 90を用いて可読性・可搬性に重点を置いて設計され、計算方法も論文で詳述されている。これらにより、非常に透明性の高い計算コードとなっている点が特徴である。この計算コードがコミュニティで共有されることにより輻射流体力学シミュレーションがさらに発展することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Hamburg Observatory(ドイツ)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Princeton Univeristy(米国)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Hamburg Observatory(ドイツ)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] ハンブルク天文台(ドイツ)

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] カリフォルニア大学/プリンストン高等研究所/プリンストン大学(米国)

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] Non-linear outcome of gravitational instability in an irradiated protoplanetary disc2019

    • Author(s)
      Hirose Shigenobu、Shi Ji-Ming
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 485 Issue: 1 Pages: 266-285

    • DOI

      10.1093/mnras/stz163

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Convection Enhances Magnetic Turbulence in AM CVn Accretion Disks2018

    • Author(s)
      Coleman Matthew S. B.、Blaes Omer、Hirose Shigenobu、Hauschildt Peter H.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 857 Issue: 1 Pages: 52-52

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aab6a7

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 輻射流体力学シミュレーションのためのオパシティ計算コードの開発 II2021

    • Author(s)
      廣瀬重信(海洋研究開発機構)、Peter Hauschildt(ハンブルク天文台)、簑島敬(海洋研究開発機構)、 富田賢吾(東北大学)、佐野孝好(大阪大学)
    • Organizer
      日本天文学会2021年春季年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 輻射流体力学シミュレーションのためのオパシティ計算コードの開発2020

    • Author(s)
      廣瀬重信、Peter Hauschildt、簑島敬、富田賢吾、佐野孝好
    • Organizer
      日本天文学会2020年春季年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Nonlinear outcome of gravitational instability in irradiated protoplanetary disks2019

    • Author(s)
      Shigenobu Hirose, Jiming Shi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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