大質量星の形成とフィードバック過程の研究

• Project/Area Number: 07J10793
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 細川 隆史 National Astronomical Observatory of Japan, 理論研究部, 特別研究員PD
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2009: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 大質量星形成 / 質量降着 / 原始星進化 / 降着円盤 / 輻射フィードバック / 低金属量 / 流体計算 / 宇宙初代星 / 大質量星 / 原始星 / 前主系列星 / 降着 / フィードバック / 核反応 / 銀河形成 / 星形成 / 星間現象 / 電離領域 / 分子雲形成

Research Abstract

今年度は大半を米国のNASA/ジェット推進研究所に長期滞在し、当地で研究を行いました。大質量星形成の理論的研究で著名なHarold W.Yorke氏にホストとなって頂きました。
私はここ数年、大質量星(典型的には8太陽質量以上)形成における原始星進化の理論計算を中心に研究を進めてきました。今年度も引き続いて、特に円盤降着の効果についてくわしく調べました。また、初期宇宙で実現するような金属量がとても低い環境での大質量星形成とフィードバック過程の研究も進めました。特に低金属量環境下において、星への質量降着がいつどのように終わり、形成される星の質量がいくらになるか調べることを主な目的にしています。私は昨年度からこの問題について球対称の仮定の下で調べ、結果を論文として出版しました(論文(1))。さらに今年度はより現実的な円盤を通じた降着の場合にどのようになるか調べるため、2次元数値計算のコードを開発しました。この問題では降着流と原始星からの輻射のフィードバックの相互作用を解かなければなりません。Yorke氏は長年このような問題に取り組んできており、適当な計算コードを持っていたため、彼の計算コードを拡張して低金属量環境での星形成過程が計算できるようにしました。このコードを使って、金属量が0の場合に回転するガス雲が重力崩壊を起こして、その後円盤を通じて原始星に質量降着する様子を計算しました。今後はさらに計算を進めて、輻射フィードバック過程の詳細や、金属量を上げていった場合にどのように変わるかなどを調べる計画です。

Research Products

• [Journal Article] Low-Metallicity Protostars and the Maximum Stellar Mass Resulting from Radiative Feedback : Spherically Symmetric Calculations (2009)
  • Author(s): T.Hosokawa, K.Omukai
  • Journal Title: The Astrophysical Journal 703 Pages: 1810-1818
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Star formation triggered by supernova explosions in young galaxies (2009)
  • Author(s): T.Nagakura, T.Hosokawa, K.Omukai
  • Journal Title: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 399 Pages: 2183-2194
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Evolution of Massive Protostars with High Accretion Rates (2009)
  • Author(s): T. Hosokawa, K. Omukai
  • Journal Title: Astrophysical Journal 691 Pages: 823-846
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Trapping of the HII and Photodissociation Region in a Radially Stratified Molecular Cloud (2007)
  • Author(s): T. Hosokawa
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics 463 Pages: 187-194
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamical Formation of the Dark Molecular Hydrogen clouds around Diffuse HII Regions (2007)
  • Author(s): T. Hosokawa & S. Inutsuka
  • Journal Title: Astrophysical Journal 664 Pages: 363-376
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Triggered Star Formation on the borders of the Galactic HII region RCW 120 (2007)
  • Author(s): A., Zavagno, M. Pomares, L. Deharveng, T. Hosokawa, D. Russeil & J. Caplan
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics 472 Pages: 835-846
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 低金属量環境での星質量決定過程を調べるための計算コードの開発 (2010)
  • Author(s): 細川隆史
  • Organizer: 日本天文学会2010年春季年会
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2010-03-26
• [Presentation] 大質量原始星の進化 : Effects of Accretion Geometry (2009)
  • Author(s): 細川隆史, 大向一行
  • Organizer: 日本天文学会2009年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2009-03-26
• [Presentation] 低金属量環境下での原始星進化と星の最終質量 (2008)
  • Author(s): 細川隆史, 大向一行
  • Organizer: 日本天文学会2008年秋季年会
  • Place of Presentation: 岡山理科大学
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] 大質量星紫外光によるフィードバック過程 (2007)
  • Author(s): 細川 隆史
  • Organizer: 日本天文学会2007年秋季年会
  • Place of Presentation: 岐阜大学
  • Year and Date: 2007-09-28
• [Presentation] 原始星の質量降着進化 -降着率と金属量の依存性- (2007)
  • Author(s): 細川 隆史、大向 一行
  • Organizer: 日本天文学会2008年春季年会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2007-03-25