動的恒星系渦状腕が駆動する星間媒質の相転移過程における磁場の役割
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19K03929
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
岩崎 一成 国立天文台, 天文シミュレーションプロジェクト, 助教 (50750379)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 分子雲 / 磁場 / 星形成 / 重力多体系 / 粒子多体系 / 渦状腕 / 銀河 / 銀河渦状腕 / 星間媒質 / 磁気流体力学 / 熱的不安定性 |
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| Outline of Research at the Start |
銀河における星間媒質の進化(特に分子雲の形成と進化) において，磁場の果たす役割はよくわかっていない。分子雲形成は大局的な星間媒質の進化の中で起こるため，銀河円盤において，星間媒質と磁場がどう相互作用して進化するのかを明らかにする必要がある。そこで本研究では，星間媒質の大局運動に決定的な役割を果たす恒星系渦状腕を考慮した現実的な銀河モデルにおいて，星間媒質の進化(原子ガスから分子雲への進化) における磁場の役割を，分子雲の内部構造を分解した高解像度磁気流体計算により明らかにする。これにより星形成における磁場の役割の解明に向けて，現実的な銀河モデルに基づいた分子雲形成・進化シナリオを提供する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は，「銀河円盤の３次元磁気流体シミュレーション」と「恒星多体系による渦状腕形成・進化のテスト計算」をおこなった。以下にその内容を述べる。
「銀河円盤の３次元磁気流体シミュレーション」様々な初期縦磁場強度における銀河円盤シミュレーションを準定常状態に到達するまでおこなった。初期磁場強度がμGに匹敵するほど強い場合，銀河円盤のガスのスケールハイトが増幅された磁場により大きくなり，観測値と不整合となることがわかった。これは銀河円盤の初期縦磁場強度が非常に小さかったことを意味する。令和5年度は，さらに，より現実的な超新星爆発によるフィードバックを取り入れるために，超新星爆発を起こす前の大質量星の運動を追跡するための試験粒子を新たに実装した。
「恒星多体系による渦状腕形成・進化のテスト計算」Athena++においてParticle-Mesh(PM)法を用いた粒子多体系コードの開発をおこなった。解像度の異なる格子を多段に配置した場合，異なる解像度の格子の境界近傍において，恒星粒子に自己力が働くという問題があった。粒子質量を格子に分配する手法の改良およびPM法のレベル境界の精度の向上をおこなった。その結果自己力の大きさを約10分の1にすることに成功した。下の図は，銀河円盤の恒星多体系テスト計算のスナップショット(恒星面密度の初期値からの差)であり，ツリー法と整合的な結果が得られている。上記の銀河円盤の３次元磁気流体シミュレーションに組み込む準備が整った。
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Report
(5 results)
Research Products
(27 results)
