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重力波天体の起源となる連星形成過程の三次元流体シミュレーションによる研究

研究課題

研究課題/領域番号 18F18753
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 天文学
研究機関京都大学

研究代表者

前田 啓一  京都大学, 理学研究科, 准教授 (00503880)

研究分担者 IACONI ROBERTO  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2018-11-09 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2019年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード恒星物理 / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] Macquarie University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Macquarie University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Macquarie University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Properties of the Post-inspiral Common Envelope Ejecta II: Dust Formation2020

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi, Keiichi Maeda, Takaya Nozawa, Orsola De Marco, Thomas Reichardt
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 497 号: 3 ページ: 3166-3179

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2169

    • 関連する報告書
      2020 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] The impact of recombination energy on simulations of the common-envelope binary interaction2020

    • 著者名/発表者名
      Reichardt Thomas A、De Marco Orsola、Iaconi Roberto、Chamandy Luke、Price Daniel J
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 494 号: 4 ページ: 5333-5349

    • DOI

      10.1093/mnras/staa937

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Speaking with one voice: simulations and observations discuss the common envelope α parameter2019

    • 著者名/発表者名
      Iaconi Roberto、De Marco Orsola
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 490 号: 2 ページ: 2550-2566

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2756

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Properties of the Post-inspiral Common Envelope Ejecta - I. Dynamical and Thermal Evolution2019

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi, Keiichi Maeda, Orsola De Marco, Takaya Nozawa, Thomas Reichardt
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 489 号: 3 ページ: 3334-3350

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2312

    • 関連する報告書
      2019 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] Companion-launched jets and their effect on the dynamics of common envelope interaction simulations2019

    • 著者名/発表者名
      Shiber Sagiv、Iaconi Roberto、De Marco Orsola、Soker Noam
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 488 号: 4 ページ: 5615-5632

    • DOI

      10.1093/mnras/stz2013

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The common envelope evolution beyond the dynamic in-spiral: homologous dynamics and dust formation2020

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Speaking with one voice: simulations and observations discuss the common envelope alpha parameter2019

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi
    • 学会等名
      Fifty-One Erg 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Behaviour of the post in-spiral common envelope ejecta: dynamics, thermodynamics and dust formation2019

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi
    • 学会等名
      理論天文学 ミニワークショップ 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Homologous expansion of the post in-spiral common envelope ejecta2019

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi
    • 学会等名
      10th DTA symposium on Stellar deaths and their diversity
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The fight over the common envelope ejection mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Roberto Iaconi
    • 学会等名
      Workshop of Theoretical Astronomy 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-11-12   更新日: 2024-03-26  

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