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Three-dimensional simulations of a formation channel of progenitors of the gravitational wave sources

Research Project

Project/Area Number 18F18753
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Astronomy
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

前田 啓一  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00503880)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) IACONI ROBERTO  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2018-11-09 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords恒星物理 / 連星進化 / 重力波天体 / 流体シミュレーション / 突発天体 / 共通外層
Outline of Annual Research Achievements

共通外層進化は恒星物理学において最も重要な現象の一つであるが、同時に最も理解の進んでいない現象である。これまで小質量連星に対して直接三次元シミュレーションが行われており、その基礎がようやく確立しつつある。本課題においては、共通外層進化の直接三次元流体シミュレーション、それに基づいたダスト形成計算などの物理素過程の検討などを通し、共通外層進化の理解を推進する。
小質量連星の共通外層進化において放出された物質の50年にわたる長時間進化について、3次元シミュレーションの結果を用いてさらに詳細なダスト形成・成長計算を行った。その結果、典型的なサイズの異なる二種族のダストが形成されること、星間空間中に観測されるダストとは異なる特徴的なサイズ分布を示すこと、宇宙ダストの起源として無視できない量のダストが形成されること、などを示した(国際査読誌に発表)。
また、小質量星共通外層進化で重要と提案されている再結合エネルギーの効果について、3次元シミュレーションを用いて検討した(国際査読誌に発表)。小質量星では水素再結合エネルギーが、中質量星ではヘリウム再結合エネルギーが、共通外層の放出において重要であることが示された。最終的な軌道半径は、再結合エネルギーにあまり影響されないことも分かった。
大質量星連星の共通外層進化流体シミュレーションにおいても、初期条件の生成・安定化などの検討が終了した。
日本天文学会2020年秋季年会で成果発表を行った。また、数値計算のためにノートPCを購入した。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Macquarie University(オーストラリア)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Macquarie University(オーストラリア)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Macquarie University(オーストラリア)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Properties of the Post-inspiral Common Envelope Ejecta II: Dust Formation2020

    • Author(s)
      Roberto Iaconi, Keiichi Maeda, Takaya Nozawa, Orsola De Marco, Thomas Reichardt
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 497 Issue: 3 Pages: 3166-3179

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2169

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The impact of recombination energy on simulations of the common-envelope binary interaction2020

    • Author(s)
      Reichardt Thomas A、De Marco Orsola、Iaconi Roberto、Chamandy Luke、Price Daniel J
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 494 Issue: 4 Pages: 5333-5349

    • DOI

      10.1093/mnras/staa937

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Speaking with one voice: simulations and observations discuss the common envelope α parameter2019

    • Author(s)
      Iaconi Roberto、De Marco Orsola
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 490 Issue: 2 Pages: 2550-2566

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2756

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Properties of the Post-inspiral Common Envelope Ejecta - I. Dynamical and Thermal Evolution2019

    • Author(s)
      Roberto Iaconi, Keiichi Maeda, Orsola De Marco, Takaya Nozawa, Thomas Reichardt
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 489 Issue: 3 Pages: 3334-3350

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2312

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Companion-launched jets and their effect on the dynamics of common envelope interaction simulations2019

    • Author(s)
      Shiber Sagiv、Iaconi Roberto、De Marco Orsola、Soker Noam
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 488 Issue: 4 Pages: 5615-5632

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2013

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] The common envelope evolution beyond the dynamic in-spiral: homologous dynamics and dust formation2020

    • Author(s)
      Roberto Iaconi
    • Organizer
      日本天文学会2020年秋季年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Speaking with one voice: simulations and observations discuss the common envelope alpha parameter2019

    • Author(s)
      Roberto Iaconi
    • Organizer
      Fifty-One Erg 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Behaviour of the post in-spiral common envelope ejecta: dynamics, thermodynamics and dust formation2019

    • Author(s)
      Roberto Iaconi
    • Organizer
      理論天文学 ミニワークショップ 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Homologous expansion of the post in-spiral common envelope ejecta2019

    • Author(s)
      Roberto Iaconi
    • Organizer
      10th DTA symposium on Stellar deaths and their diversity
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The fight over the common envelope ejection mechanism2018

    • Author(s)
      Roberto Iaconi
    • Organizer
      Workshop of Theoretical Astronomy 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-11-12   Modified: 2024-03-26  

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