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星形成後期段階の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K05387
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関九州大学

研究代表者

町田 正博  九州大学, 理学研究院, 准教授 (10402786)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード星形成 / 惑星形成 / 磁気流体力学 / 原始星ジェット / 原始惑星系円盤 / 弱電離プラズマ / 磁気流体 / 双極拡散 / 自己重力 / 星間物質 / 分子雲 / 分子雲コア / ジェット / 大質量星 / アウトフロー / 星周円盤 / 原始星 / 降着円盤 / 理論天文学 / 宇宙物理
研究成果の概要

数値シミュレーションを用いて原始星形成後の質量降着期の星周円盤の成長と原始星ジェットの駆動機構を解明した。星周円盤の外縁では磁気制動による角運動量輸送が効率的であり円盤のサイズ成長が抑制される。この段階では、定常的に円盤にガスが降着するため、重力不安定により渦状碗が発達する。渦状碗による非軸対称重力トルクによって円盤の角運動量が輸送され、円盤ガスは中心星へ落下する。その後、円盤は重力的に安定となり中心星への質量降着率は下がる。また、中心星に落下するガスの一部がジェットとして原始星近傍から放出される。この研究によって、中心星へのガス降着と中心部からのジェットは非定常であることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

星は宇宙の最も基本的な構成要素である。そのため、星の形成過程を理解することは宇宙の進化を解明することにつながる。近年の観測から、星周円盤中で惑星が形成していることや、原始星近傍から高速のジェットが駆動していることが分かった。
この研究では星形成の大規模数値シミュ―レーションを実行し、惑星形成の母体となる星周円盤の形成過程と星形成ジェットの駆動機構を解明した。この研究をさらに発展させることにより地球のような惑星がどのようにして誕生するのかを解明することが出来る。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 3件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] Western University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impact of magnetic braking on high-mass close binary formation2021

    • 著者名/発表者名
      Harada Naoto、Hirano Shingo、Machida Masahiro N、Hosokawa Takashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 508 号: 3 ページ: 3730-3747

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2780

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can high-velocity protostellar jets help to drive low-velocity outflow?2021

    • 著者名/発表者名
      Machida Masahiro N
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 508 号: 3 ページ: 3208-3225

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2626

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supermassive Star Formation in Magnetized Atomic-cooling Gas Clouds: Enhanced Accretion, Intermittent Fragmentation, and Continuous Mergers2021

    • 著者名/発表者名
      Hirano Shingo、Machida Masahiro N.、Basu Shantanu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 917 号: 1 ページ: 34-34

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0913

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Different modes of star formation - II. Gas accretion phase of initially subcritical star-forming clouds2020

    • 著者名/発表者名
      Machida, Masahiro N.; Basu, Shantanu
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 494 号: 1 ページ: 827-845

    • DOI

      10.1093/mnras/staa672

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Failed and delayed protostellar outflows with high-mass accretion rates2020

    • 著者名/発表者名
      Machida Masahiro N、Hosokawa Takashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 499 号: 3 ページ: 4490-4514

    • DOI

      10.1093/mnras/staa3139

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twin Jets and Close Binary Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Saiki Yu、Machida Masahiro N.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 897 号: 2 ページ: L22-L22

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ab9d86

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early Evolution of Disk, Outflow, and Magnetic Field of Young Stellar Objects: Impact of Dust Model2020

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Y.、Machida M. N.、Susa H.、Nomura H.、Inutsuka S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 896 号: 2 ページ: 158-158

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab93d0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Origin of misalignments: protostellar jet, outflow, circumstellar disc, and magnetic field2019

    • 著者名/発表者名
      Hirano, Shingo; Machida, Masahiro N.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 485 号: 4 ページ: 4667-4674

    • DOI

      10.1093/mnras/stz740

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dependence of Hall coefficient on grain size and cosmic ray rate and implication for circumstellar disc formation2019

    • 著者名/発表者名
      Koga, Shunta; Tsukamoto, Yusuke; Okuzumi, Satoshi; Machida, Masahiro N.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 484 号: 2 ページ: 2119-2136

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3524

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ALMA High Angular Resolution Polarization Study: An Extremely Young Class 0 Source, OMC-3/MMS 62019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, Satoko; Machida, Masahiro N.; Tomisaka, Kohji; Ho, Paul T. P.; Fomalont, Edward B.; Nakanishi, Kouichiro; Girart, Josep Miquel
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 872 号: 1 ページ: 15-15

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaf6ed

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Very Compact Extremely High Velocity Flow toward MMS 5/OMC-3 Revealed with ALMA2019

    • 著者名/発表者名
      Matsushita, Yuko; Takahashi, Satoko; Machida, Masahiro N.; Tomisaka, Kohji
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 871 号: 2 ページ: 12-12

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaf1b6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolution of magnetic fields in collapsing star-forming clouds under different environments2018

    • 著者名/発表者名
      Higuchi, Koki; Machida, Masahiro N.; Susa, Hajime
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 475 号: 3 ページ: 3331-3347

    • DOI

      10.1093/mnras/sty046

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Massive outflows driven by magnetic effects - II. Comparison with observations2018

    • 著者名/発表者名
      Matsushita, Yuko; Sakurai, Yuya; Hosokawa, Takashi; Machida, Masahiro N.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 475 号: 1 ページ: 391-403

    • DOI

      10.1093/mnras/stx3070

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Different modes of star formation: gravitational collapse of magnetically subcritical cloud2018

    • 著者名/発表者名
      Machida, Masahiro N.; Higuchi, Koki; Okuzumi, Satoshi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 473 号: 3 ページ: 3080-3094

    • DOI

      10.1093/mnras/stx2589

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Massive outflows driven by magnetic effects in star-forming clouds with high mass accretion rates2018

    • 著者名/発表者名
      Matsushita, Yuko; Machida, Masahiro N.; Sakurai, Yuya; Hosokawa, Takashi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 475 号: 1 ページ: 1026-1049

    • DOI

      10.1093/mnras/stx893

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Class 0天体MMS5から駆動するアウトフローとジェットの軸のずれ2018

    • 著者名/発表者名
      松下祐子, 高橋智子, 町田正博, 富阪幸治
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 中間質量星形成領域OMC-3 MMS5に付随するEHVアウトフロー2017

    • 著者名/発表者名
      松下祐子, 高橋智子, 町田正博, 富阪幸治
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 低金属量環境における星形成過程2017

    • 著者名/発表者名
      樋口公紀, 町田正博, 須佐元
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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