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モンテカルロ直接数値シミュレーションによる降着円盤の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640241
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関神戸大学

研究代表者

松田 卓也  神戸大学, 理学部, 教授 (20026206)

研究分担者 中川 義次  神戸大学, 理学部, 教授 (30172282)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードモンテカルロ直接法 / 降着円盤 / 星風降着 / 粘性 / 数値シミュレーション / 近接連星系 / 数値流体力学 / モンテカルロ法 / 激変星 / 共生星 / 伴星 / 数値シュミレーション
研究概要

近接連星系内におけるガス流という観点から研究を行った。とくに降着円盤、ガス供給星の表面流れ、星風降着流、降着円盤内での粘性の物理学という観点で、主として数値シミュレーション的研究を行った。計算法としては、研究課題名であるモンテカルロ直接法と有限体積法を用いた。
降着円盤の3次元有限体積法計算では、降着円盤上に渦状衝撃波が存在することを再確認した。ところが同じ問題をモンテカルロ直接法での計算では、渦状衝撃波の存在はかすかには分かるが、顕著には表れなかった。その原因は、モンテカルロ法における粒子数が、円盤の周辺部で十分ではなく、粒子間の衝突が保証されないこと、したがって流れの流体性が保証されないことにあると予想される。この問題を解決する方法をわれわれはまだ見いだしていない。
3次元有限体積法によってガス供給星表面の流れの数値シミュレーションを行った。その結果、高気圧性、低気圧性の渦が存在することを明らかにした。また表面流の存在を観測的に明らかにするためにドプラー図を作成し、超軟x線源の観測と比較し、よい一致を得た。
近接連星系における質量交換の重要なメカニズムの一つとして星風降着がある。本研究では、質量損失星から放出されたガスのうちどのくらいの部分が、もう一方の星に降着するかを計算し、実験公式を導いた。また星風による系からの角運動量損失も計算した。これらの量は、連星系の進化を研究する上で重要な基礎データとなる。
降着円盤における角運動量輸送は、降着円盤の研究をする場合に基本的に重要な因子である。われわれは分子粘性、乱流粘性による角運動量輸送の公式の導出に見られる、複数の代表的教科書の誤りを指摘し、正しい導出法を提案した。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2004 2003 2002 2001 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Numerical Simulation of the Surface Flow on the Companion Star in a Close Binary System II.2004

    • 著者名/発表者名
      岡 和孝
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics 419

      ページ: 277-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comment on "On the interaction of the solar wind with the interstellar medium : Field aligned MHD flow" by R.Ratkiewicz and G.M.Webb2004

    • 著者名/発表者名
      N.Pogorelov, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Journal Geophys. Res. 109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of the Surface Flow on the Companion Star in a Close Binary System II. Construction of Doppler maps and application to Galactic supersoft X-ray sources2004

    • 著者名/発表者名
      K.Oka, T.Matsuda, I.Hachisu, H.M.J.Boffin
    • 雑誌名

      Astron. & Astrophys 419

      ページ: 277-283

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Wind Accretion in Binary Stars. Mass accretion ratio2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nagae, K.Oka, T.Matsuda, H.Fujiwara, I.Hachisu, H.M.J.Boffin
    • 雑誌名

      Astron.& Astrophys. 419

      ページ: 335-343

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Structure of Cool Accretion Disc in Semidetached Binaries2004

    • 著者名/発表者名
      D.V.Bisikalo, A.A.Boyarchuk, P.V.Kaygorodov, O.A.Kuznetsov, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Astronomy Reports 81

      ページ: 494-502

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Model for Superoutbursts in SU Uma-type Binaries2004

    • 著者名/発表者名
      D.V.Bisikalo, A.A.Boyarchuk, P.V.Kaygorodov, O.A.Kuznetsov, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Astronomy Reports 81

      ページ: 648-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Kinetic Theory Viscosity in Rotating Gas2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsuda, E.Hayashi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 112

      ページ: 357-362

    • NAID

      210000111273

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On Kinetic Theory Viscosity in Rotating Gas2004

    • 著者名/発表者名
      松田 卓也
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 112.2

      ページ: 357-362

    • NAID

      210000111273

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Paradox of Two Space Ships in Special Relativity2004

    • 著者名/発表者名
      松田 卓也
    • 雑誌名

      AAPPS Bulletin 14.1

      ページ: 3-7

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Model of Superoutbursts in Binaries of SU Uma Type2004

    • 著者名/発表者名
      D.V.Bisikalo
    • 雑誌名

      Astronomy Reports 48.7

      ページ: 648-657

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] The Structure of Cool Accretion Disc in Semidetached Binaries2004

    • 著者名/発表者名
      D.V.Bisikalo
    • 雑誌名

      Astronomy Reports 48.6

      ページ: 494-502

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Wind Accretion in Binary Stars I.Mass accretion ratio2004

    • 著者名/発表者名
      長江 滝三
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics 419

      ページ: 335-343

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of the Surface Flow on the Companion Star in a Close Binary System II2004

    • 著者名/発表者名
      岡 和孝
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics 419

      ページ: 277-283

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Application of DSMC method to astrophysical flows2003

    • 著者名/発表者名
      松田卓也
    • 雑誌名

      IAU Symposium No.208, Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations, by J.Makino & P.Hut

      ページ: 425-426

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gas flow in close binary star systems2003

    • 著者名/発表者名
      T.Matsuda, K.Oka, I.Hachisu, H.M.J.Boffin
    • 雑誌名

      Proceedings of The 6th International Nobeyama Work shop on the New Century of Computational Fluid Dynamics, Nobeyama, Japan, April

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Direct Monte Carlo simulation of accretion disc2002

    • 著者名/発表者名
      松田卓也
    • 雑誌名

      The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects

      ページ: 505-506

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of the Surface Flow on the Companion Star in a Close Binary System2002

    • 著者名/発表者名
      岡 和孝
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics 394

      ページ: 115-124

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation of the surface flow of a companion star in a close binary system2002

    • 著者名/発表者名
      K.Oka, T.Nagae, T.Matsuda, H.Fujiwara, H.M.J.Boffin
    • 雑誌名

      Astron. & Astrophys. 394

      ページ: 115-124

    • NAID

      110003948014

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of the Surface Flow of a Companion Star in a semi-detached Binary System,2002

    • 著者名/発表者名
      K.Oka, T.Nagae, T.Matsuda, H.Fujiwara, H.M.J.Boffin
    • 雑誌名

      The Proceedings of the IAU 8th Asian-Pacific Regional Meeting, the Astronomical Society of Japan(Edited by S.Ikeuchi, J.Hearnshaw, T.Hanawa) Volume II

      ページ: 453-454

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Is angular momentum in an accretion disk transported inwards?2001

    • 著者名/発表者名
      林 英二
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 105

      ページ: 531-536

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation of interaction between an L1 stream and an accretion disk in a close binary system2001

    • 著者名/発表者名
      藤原 秀和
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 106

      ページ: 729-749

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Is angular momentum in an accretion disk transported inwards?2001

    • 著者名/発表者名
      E.Hayashi, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 105

      ページ: 531-536

    • NAID

      110001196980

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation of interaction between an L1 stream and an accretion disk in a close binary system2001

    • 著者名/発表者名
      H.Fujiwara, M.Makita, T.Nagae, T.Matsuda
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical Physics 106

      ページ: 729-749

    • NAID

      110001200975

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Direct Monte Carlo simulation of accretion disc.2001

    • 著者名/発表者名
      T.Matsuda, H.Mizutani, H.Boffin.
    • 雑誌名

      The Physics of Cataclismic Variables and Related Objects 2001" held in Goettingen, Germany, August 6-10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of DSMC method to astrophysical flows.2001

    • 著者名/発表者名
      T.Matsuda, H.Mizutani, H.Boffin.
    • 雑誌名

      IAU Symposium 208 "Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations" held in Tokyo, Japan, July 10-13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡 和孝: "Numerical Simulation of the Surface Flow on the Companion Star in a Close Binary System II. Construction of Doppler maps and application to Galactic supersoft X-ray sources"Astronomy and Astrophysics. (出版予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 長江 滝三: "Wind Accretion in Binary Stars"Astronomy and Astrophysics. (出版予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] D.V.Bisikalo: "The Structure of Cool Accretion Disc in Semidetached Binaries"Astronomy Reports. (出版予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] D.V.Bisikalo: "A Model of Superoutbursts in Binaries of SU Uma Type"Astronomy Reports. (出版予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Pogorelov: "Comment on the paper "On the interaction of the solar wind with the interstellar medium : Field aligned MHD flow" by R.Ratkiewicz and G.M.Webb"Journal of Geophysical Review. (出版予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 岡 和孝: "Numerical simulation of the surface flow of a companion star in a close binary system"Astron. & Astrophys.. 394巻. 115-124 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松田 卓也: "Direct Monte Carlo simulations of accretion discs"The Physics of Cataclysmic Variables and Related Objects ASP Conference Series, ed. B.T.Gaensicke et al.. 261. 505-506 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松田 卓也: "Application of DSMC method to astrophysical flows"Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations ASP Confrence series, ed. J.Makino & P.Hut. 208. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 林 英二: "Is angular momentum in an accretion disk transported inwards?"Progress of Theoretical Physics. 105. 531-536 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原秀和: "Numerical Simulation of interaction between an L1 stream and an accretion disk in a close binary system"Progress of Theoretical Physics. 106. 729-749 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松田卓也: "Direct Monte Carlo simulation of accretion disc"Proceedings of "The Physics of Cataclismic Variables and Related Objects 2001". (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松田卓也: "Application of DSMC method to astrophysical flows"Proceedings of IAU Symposium 208 "Astrophysical Supercomputing using Particle Simulations". (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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