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輻射流体力学の新しい定式化とその粒子法的計算法による天体形成過程の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 15740118
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Astronomy
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

犬塚 修一郎  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80270453)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords輻射流体力学 / 星・惑星形成 / 電離領域 / 電離波面 / 解離波面 / 衝撃波 / 熱的不安定性 / 分子雲形成 / 輻射輸送
Research Abstract

本研究の目的は輻射流体力学の定式化を再構成して、効率的な数値計算手法を開発して、天体形成理論に応用することである。輻射流体力学の相対論的な定式化およびそれを用いた線形波動の詳細な解析は完成し、現在それをまとめた論文を投稿している段階である。その定式化に基づく計算法に関しても、非相対論的な問題での手法はほぼ完成したので、今後は種々の具体的な問題に応用することが可能となった。但し、今後も計算を高速化するための工夫を続けていく必要がある。
上記の研究に並行して、星形成過程の具体的な現象論における近似的な輻射流体力学計算も進めた。具体的には、大質量星が形成された領域に広がる電離・解離領域の膨張過程を研究した。計算は球対称1次元で、輻射場に関しては2流束近似を用いているが、解離を起こす紫外線光子のライン・スペクトルを解く必要があるため、非常に困難な計算である。実際、相互作用する電離波面と解離波面の両方を一貫性をもって計算したのは世界的にも初めての試みである。その結果、一般的な条件の場合、電離波面のすぐ前面に立つ衝撃波によつて圧縮された高密度層での分子ガスの割合は非常に大きくなることが明らかになった。この層は重力不安定により分裂して次の世代の星形成を誘発するが、形成される星の中に大質量星が含まれる場合は、さらに多くの星形成を誘発するので、爆発的星形成のメカニズムとなるえる。詳細な解析に基づいてこの誘発的星形成理論の一般論を提唱した。これらの結果は、米国・天体物理学会誌(Astrophysical Journal)に投稿された3本の論文となり、現在そのうちの1本は発表済み、また1本が受理されて発表予定である。残り1本を再投稿している段階である。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (11 results) Book (1 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Dynamical Expansion of Ionization and Dissociation Front around a Massive Star. II. On the Generality of Triggered Star2006

    • Author(s)
      細川隆史
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 印刷中

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Universality and Diversity of Solar Winds Driven by Nonlinear Low-Frequency Alfven Waves from the Photosphere - Fast/Slow Winds and Disappearance of Solar Winds -2006

    • Author(s)
      鈴木建
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research 印刷中

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamical Expansion of Ionization and Dissociation Front around a Massive Star : A Mode of Triggered Star Formation2005

    • Author(s)
      細川隆史
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 623

      Pages: 917-921

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Self-Sustained Ionization and Vanishing Dead Zones in Protoplanetary Disks2005

    • Author(s)
      犬塚修一郎
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 628

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Making the corona and the fast solar wind : a self-consistent simulation for the low-frequency Alfven waves from photosphere to 0.3AU2005

    • Author(s)
      鈴木建
    • Journal Title

      Astrophysical Journal 632

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evaporation and condensation of HI clouds in thermally bistable interstellar media : semi-analytic description of isobaric dynamics of curved interfaces2005

    • Author(s)
      長島雅裕
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 361

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Angular Momentum Transport by MHD Turbulence in Accretion Disks : Gas Pressure Dependence of the Saturation Level of the Magnetorotational Instability2005

    • Author(s)
      佐野孝好, 犬塚修一郎, N.Turner, J.Stone
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal 605

      Pages: 321-339

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamical Expansion of Ionization and Dissociation Front around a Massive Star : A Mode of Triggered Star Formation2005

    • Author(s)
      細川隆史, 犬塚修一郎
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Formation of Molecular Clouds2004

    • Author(s)
      犬塚修一郎, 小山洋
    • Journal Title

      Revista Mexicana de Astronomia y Astrofisica 22

      Pages: 26-29

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Star Formation : Theory and Modelling2004

    • Author(s)
      犬塚修一郎
    • Journal Title

      Springer Proceedings in Physics 91

      Pages: 575-585

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coronal Heating and Acceleration of the High and Low-Speed Solar Winds by MHD Waves2004

    • Author(s)
      鈴木建, 犬塚修一郎
    • Journal Title

      Proceedings of the SOHO 15 Workshop (ESA SP-575) 575

      Pages: 164-164

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      2004 Annual Research Report
  • [Book] 宇宙と生命の起源-ビッグバンから人類誕生まで 岩波ジュニア新書4772004

    • Author(s)
      横山, 山田, 北山, 梅村, 犬塚, 嶺重, 小久保, 阿部, 小林, 瀬戸口, 吉川
    • Total Pages
      240
    • Publisher
      岩波書店
    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 小山洋, 犬塚修一郎: "The Field Condition : A New Constraint of Spatial Resolution in Simulations of Thermally Unstable Hydrodynamics"The Astrophysical Journal Letters. 602. L25-L28 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 佐野孝好, 犬塚修一郎, N.Turner, J.Stone: "Angular Momentum Transport by MHD Turbulence in Accretion Disks : Gas Pressure Dependence of the Saturation Level of the Magnetorotational Instability"The Astrophysical Journal. (印刷中). (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 瀬田, 長谷川, 阪本, 岡, 澤田, 犬塚, 小山, 林: "Detectoin of Shocked Molecular Gas by Full-Extent Mapping of the Supernova Remnant W44"The Astronomical Journal. 127. 1098-1116 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 犬塚修一郎: "Star Formation : Theory and Modelling"Proceedings of 4^<th> Cologne-Bonn-Zermatt-Symposium : "The Dense Interstellar Medium in Galaxies". (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 犬塚修一郎, 小山洋: "The Formation of Molecular Clouds : An Origin of Supersonic Turbulence"ASP Conference Proceedings. 289. 195-198 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 野村英子, 犬塚修一郎: "Photoevaporation of Protoplanetary Disks Irradiated by a Massive Star"ASP Conference Series. (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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