2018 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of the origin of the initial mass function using multi-scale simulations
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16H05998
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
富田 賢吾 大阪大学, 理学研究科, 招へい教員 (70772367)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 星形成 / 分子雲 / 磁気流体力学 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子雲は銀河の中で星間物質が超新星爆発や渦状腕に伴う衝撃波によって圧縮されることによって形成されると考えられている。分子雲は星形成の現場であり、星形成過程を理解するためには分子雲の形成を物理過程に基づいて理解する必要がある。本研究ではこの過程を衝突流の磁気流体シミュレーションを用いて調べている。
前年度から行っていた分子雲形成過程のシミュレーションについて、結果を解析して論文として出版した(Iwasaki et al. 2019)。この研究では特に衝突流と磁場の方向の関係について調べ、磁場と衝突流の角度が平行に近い程分子雲が形成されやすいことを見出した。この傾向はPlanck衛星などによる分子雲と磁場の観測結果と定性的には整合的である。現在この結果について後処理でCO分子輝線および偏光を含むダスト連続波の疑似観測の研究を進めており、観測と直接比較を行うことで分子雲形成における磁場の果たす役割を定量的に理解することを目指している。
また、新しく開発したMultigrid法に基づく高性能な自己重力ソルバを用いて、より高分解能の分子雲形成のシミュレーションも進めている。この研究では個々の星形成過程の母体となる分子雲コアを直接分解し、その質量や磁場、乱流強度、角運動量と磁場の角度などの分布を調べることで、星形成過程の初期条件の統計的性質を明らかにすることを目指している。分子雲コアを直接分解する計算は高コストのため現在計算を実行中であるが、予備的な低解像度計算により分子雲コアの典型的な磁場強度や質量分布について結果が得られている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究費で雇用していた特任助教の岩﨑一成氏が他機関へ転出し、後任の公募をしたものの適任者が見つからなかったため、当初の想定よりもやや研究の進展が遅れている。しかし、シミュレーション自体は順調に実行しており、また岩﨑氏とは今後も共同研究を継続するため、大きな遅れにはならないと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
自己重力を含む高分解能のシミュレーションを継続し、分子雲コアの統計的性質について解析して論文にまとめる。また、分子雲形成シミュレーションについて後処理の輻射輸送計算を行うことで、分子雲形成における磁場の役割を観測との比較に基づいて明らかにする。
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