2004 Fiscal Year Annual Research Report
磁気流体過程を考慮した銀河中心核ガス円盤の形成と活動性の研究
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16340052
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
松元 亮治 千葉大学, 理学部, 教授 (00209660)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花輪 知幸 千葉大学, 先進科学教育センター, 教授 (50172953)
宮路 茂樹 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (10157646)
横山 央明 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00311184)
福田 尚也 岡山理科大学, 総合情報学部, 講師 (90368613)
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| Keywords | 銀河円盤 / 降着円盤 / 磁気流体力学 / 数値実験 / 活動銀河中心核 / 宇宙ジェット / 自己重力 / 銀河ダイナモ |
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| Research Abstract |
銀河中心核ガス円盤の形成機構と、その活動性の起源を大局的な3次元磁気流体(MHD)数値実験によって明らかにすることを目的として研究を進めた。まず、ガス系の自己重力が無視できる場合について、星とダークマターが作る軸対称な銀河重力ポテンシャル中を回転するガス円盤の時間発展を3次元MHDコードを用いて調べた。その結果、磁気回転不安定性の成長とともに磁気乱流が生成され、磁気ストレスによる角運動量輸送に伴って円盤ガスの一部が銀河中心から1kpc以内の領域まで落下すること、方位角方向の平均磁場が10回転程度のタイムスケールで向きを反転しながら1μG程度まで増幅されること、平均磁場の向きが銀河面付近と銀河コロナで逆転することなどが明らかになった。この成果はAstrophysical Journalに投稿中である(Nishikori, Machida and Matsumoto 2005)。また、非軸対称重力ポテンシャル中を回転するガス円盤中に発生する渦状衝撃波の安定性を2次元MHD数値実験によって調べ、1μG程度の磁場がある場合でもケルビンヘルムホルツ不安定性に起因するwiggle構造が成長することを示した(Tanaka et al. 2005投稿準備中)。さらに、銀河中心核ガストーラスを鉛直方向に貫く磁場がある場合の時間発展を磁気拡散の影響を考慮して調べ、準定常的にジェットを噴出しながら質量降着が進むことを示した(Kuwabara et al. 2005)。
宇宙磁気流体統合コードCANSの発展的構築を進め、Roe法にもとづく3次元磁気流体シミュレーションエンジンを実装した。また、銀河中心核領域における自己重力トーラスの時間発展シミュレーションを行うため、マルチグリッド法に基づくポアッソンソルバーと3次元MHDコードを結合し、テスト計算を実施した。
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