| 研究課題/領域番号 |
18J00508
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
天文学
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| 研究機関 | 東北大学 (2019-2020)
大阪大学 (2018) |
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研究代表者 |
小林 将人 東北大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 分子雲 / 超音速衝撃波 / 熱不安定性 / 状態方程式 / 空間分解能 / 密度揺らぎ |
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| 研究実績の概要 |
膨張宇宙の基本的な構成要素である銀河の進化史・星形成活動史を明らかにすることは, 宇宙全体の進化史を解明するために不可欠である. しかし星形成活動に関わる素過程は6桁以上の幅広い空間スケールにわたる動的で複雑な過程である. 星の母天体である分子雲が星形成の初期条件として重要であり．本研究は個別の分子雲進化過程を詳細に計算することで, 銀河全体の星形成過程と個別の星形成過程を結ぶことを目標としている. 今年度は分子雲形成初期段階に着目したHIガスの超音速衝突流のシミュレーションを行なった．ここでは冷却過程でHIガスが冷却し粒状構造へ進化する過程(熱不安定性)を詳細に計算した．上流のHIガスの密度揺らぎが熱不安定性の種となる．
本研究で解明された主要な事項は，主に以下の2点である．
1) 密度揺らぎの分散が平均密度に対して<10%にとどまるような極めて均一なHIガスの場合(以下「小揺らぎ領域」と呼ぶ), 衝撃波面でのエネルギー散逸が効率良く発生し，冷たいHIガスが系の質量の75%を占めるにまで生成される. 一方で密度揺らぎの分散が>10%に及ぶ大きな構造があるHIガスの場合(以下「大揺らぎ領域」と呼ぶ), 衝撃波面が大きく湾曲しエネルギー散逸の効率が落ちるため，冷たいHIガスの生成は質量で<45%程度に抑えられる.
2) この結果，小揺らぎ領域では熱不安定ガスの冷却長を充分解像することが，10pc程度に平均化した分子雲の大局的性質(平均密度など)の収束性にも直接影響するとわかった．一方で大揺らぎ領域では冷たいHIガスの生成が抑制され，またこの系のカオス性も反映されるため，冷却長を空間分解しない計算でも見かけ上は収束性が現れることがわかった．
これらの内容について, 国内発表5回と論文1編として出版して，成果報告を行った．
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| 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。
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| 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。
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