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大質量星形成 : 輻射圧を克服する質量降着メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 09J57031
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関東京工業大学

研究代表者

田中 圭  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード大質量星形成 / 理論天文学 / 輻射流体力学計算
研究概要

宇宙には太陽よりも遥かに重たい恒星「大質量星」が存在する。大質量星は光による強力なエネルギー放出や超新星爆発によって周りの宇宙空間の進化へ多大な影響を与える非常に重要な天体である。しかし、その重要な大質量星の形成過程には多くの謎がまだ残っている。大質量星形成過程を明らかにすることは天文学における最も重要な課題のひとつと言える。私は大質量星形成過程を明らかにするため「輻射フィードバック」に関して理論的な研究を進めた。
これまでの大質量星形成に関する理論研究は、広い形成領域に注目したグローバル計算が盛んに行われてきた(Krumholz et al. 2009, Kuiper et al. 2010等)。これらの弱点として「空間解像度が低い」ことが上げられる。そこで本研究では空間解像度の高いローカル計算によって物理過程を解明することをアドバンテージとしている。
特に2つの輻射フィードバック過程について研究を行った。まず1つ目のフィードバックとして「輻射圧」に関する論文を投稿論文にまとめ掲載した(Tanaka & Nakamoto 2011)。これまで大質量星形成を阻害すると考えられていた輻射圧は、降着円盤の自己遮蔽効果によって克服され、大質量星形成は阻害されないということを明らかにした。
次に2つ目の「光電離」という現象に関して研究を進めている。これまで注目されていなかったフィードバック現象であるが、私の数値計算によって大質量星の形成を十分に阻害する能力があることが分かってきた。現在、この内容に関して投稿論文にまとめている。
また現在は私がこれまでに構築した理論モデルを観測的に検証するため、Jonathan C. Tan准教授(フロリダ大学)のグループと協力して観測比較用のモデル構築・計算を初めている。さらに私の理論モデルは、ビックバン後の宇宙で最初に誕生した初代星の形成過程の解明にも応用可能ことが分かってきた。そこで大向一行准教授(京都大学)、細川隆史博士(ジェット推進研究所)と協力し、宇宙初期から現代にいたる星形成を理解するための一般的なモデルの構築の体勢を整えている。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] DIRECT STELLAR RADIATION PRESSURE AT THE DUST SUBLIMATION FRONT IN MASSIVE STAR FORMATION : EFFECTS OF A DUST-FREE DISK2011

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K.E.I., Nakamoto, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: Vol.739 号: 2 ページ: L50-L50

    • DOI

      10.1088/2041-8205/739/2/l50

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Mechaniam for Mass Accretion Under Radiation Pressure in Massive Star Formation2010

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K.E.I., Nakamoto, T
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: Vol.714 ページ: 309-319

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Mechanism for Mass Accretion Under Radiation Pressure in Massive Star Formation2010

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, K.E.I., Nakamoto, T
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Vol.714

      ページ: 309-319

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大質量星形成における降着円盤への輻射フィードバック2011

    • 著者名/発表者名
      田中圭、中本泰史
    • 学会等名
      第29回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      国立天文台三鷹キャンパス
    • 年月日
      2011-11-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 大質量形成における2次元光電離計算:光蒸発率の見積もり2011

    • 著者名/発表者名
      田中圭、中本泰史
    • 学会等名
      日本天文学会2012年度秋季年会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 大質量星形成条件:輻射圧による円盤表面からの剥ぎ取り2009

    • 著者名/発表者名
      田中圭, 中本泰史
    • 学会等名
      日本天文学会2009年秋季年会
    • 発表場所
      山口大学
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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