| Project/Area Number |
22K20377
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan (2023)
Tohoku University (2022) |
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Principal Investigator |
Takahashi Koh 国立天文台, 科学研究部, 助教 (20963987)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 恒星進化 / 星形成 / 角運動量輸送 / 磁気圏 / 境界層 / 自転星 / 降着円盤 / 磁場 |
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| Outline of Research at the Start |
角運動量は恒星進化を決定づける重要な量であるにも関わらず、星形成の過程で星がどのように角運動量を獲得しているのかは謎に包まれている。本研究では (i)恒星 (ii)磁気圏 (iii)降着円盤 の三領域からなる数値モデルを開発し、形成中の恒星のもつ角運動量時間発展を定量的に記述することでこの謎の解明を目指す。(i)には磁気回転星進化コードを適用し (ii), (iii) には高精度三次元磁気流体シミュレーションから較正した準解析的モデルを用いることで高度な物理的整合性を達成する。これにより太陽型星の進化モデル構築や大質量高速自転星由来の突発天体頻度予測など、周辺分野への基礎理論の提供を行う。
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| Outline of Final Research Achievements |
Although angular momentum is a crucial factor in stellar evolution, the process in which angular momentum is introduced into the central star, which provides the initial conditions, remains unclear. Therefore, the aim of this study is to elucidate the mechanism by which angular momentum is introduced. During the growth phase of protostars, a process of angular momentum extraction, which counteracts angular momentum insertion due to gas accretion, is indispensable. I developed a model that considers magnetic angular momentum extraction and elucidated the temporal evolution of angular momentum during the accretion phase of protostellar evolution. Additionally, models have been developed to resolve the three-region structure of protostar-boundary layer-disk, allowing for the evaluation of the efficiency and evolution of angular momentum extraction due to viscosity.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
恒星という宇宙の構成要素を理解する上でそれがどうできたのかを理解することには大きな意義がある。本研究では恒星を特徴づける量のなかから角運動量に注目し、星がどのような過程で角運動量を獲得したのかの解明に取り組んだ。今回開発した理論手法は今後拡張することが可能で、その他の特徴量である磁場強度や、連星・多重星形成過程を調査するのに用いることを企図している。星形成、とくに大質量星の形成過程は観測的な検証の進んでいない分野であり、理解を進めるうえで理論研究の果たす役割は大きい。また今後 ngVLA をはじめとした新しい観測手段が出現することが予測でき、将来に備え理論モデルの整備を行う点でも意義深い。
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