自己重力系の構造進化を記述する現象論的理論構築

• 研究課題/領域番号: 24654120
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 田代 徹 お茶の水女子大学, 理学部, 研究員 (80436724)
• 研究協力者: 立川 崇之 福井大学総合情報基盤センター
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 自己重力系 / 準平衡状態 / 負の比熱 / 球状星団 / 銀河 / 分子雲フィラメント構造 / 普遍的密度プロファイル / 重力シートモデル / 力学平衡 / 星間ガスのフィラメント構造 / ブラックホール

研究成果の概要

準平衡状態における自己重力系の異なる相と異なる次元にわたる普遍性を見出した．
異なる相にわたる普遍性：昨今観測結果として注目を浴びている，ブラックホールの質量（M）と周りの星の速度ゆらぎ（σ）との間のベキ的関係．この関係が自己重力系の数値計算でも成立するか調べた結果，σのM依存性に関して，自己重力系に存在する2つの異なる相―力学平衡状態と準平衡状態―にわたって普遍的な性質が見つかった．
異なる次元にわたる普遍性：1，2，3次元自己重力系の準平衡状態での密度分布が，中心にコアを持ち外側でベキ的な振る舞いをすることを明らかにした．更にこの普遍的な密度分布を一つの現象論的理論で記述することに成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Universal quasi-equilibrium state of self-gravitating systems not depending on dimensions (2015)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 574 ページ: 012154-14
  • DOI: 10.1088/1742-6596/574/1/012154
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hierarchical logistic equation to describe the dynamical behavior of penetration rates (2015)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro, Hiroe Minagawa and Michiko Chiba
  • 雑誌名: Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 巻: 430 ページ: 5764-5764
  • DOI: 10.1016/j.physa.2015.01.076
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hierarchical Bass model (2014)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 490 ページ: 012181-012181
  • DOI: 10.1088/1742-6596/490/1/012181
  • NAID: 110009755176
  • 査読あり
• [雑誌論文] New model describing the dynamical behaviour of penetration rates (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro, Hiroe Minagawa, and Michiko Chiba
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 410 ページ: 012026-012026
  • DOI: 10.1088/1742-6596/410/1/012026
  • 査読あり
• [雑誌論文] How does the Diffusion Dynamics REconnect the Magnetic Field? (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro, and Wakako Kakuta
  • 雑誌名: Journal of Physical Science and Application 巻: 3
  • 査読あり
• [学会発表] 自己重力系の普遍的構造とその背後の物理 II (2015)
  • 著者名/発表者名: 田代徹, 立川崇之
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] 低自由度力学系で探る水平磁場の発生メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 新井信乃, 田代徹, 森川雅博
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] Universal structure of self-gravitating systems not depending on dimensions and its physics (2014)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro and Tatekawa Takayuki
  • 学会等名: New Challenges in Complex Systems Science
  • 発表場所: Waseda University, Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-10-25
• [学会発表] 自己重力系の普遍的構造とその背後の物理 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田代徹, 立川崇之
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2014-09-08
• [学会発表] Universal quasi-equilibrium state of self-gravitating systems not depending on dimensions (2014)
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro
  • 学会等名: 3rd International Conference on Mathematical Modeling in Physical Science 2014 (IC-MSQUARE 2014)
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2014-08-31
• [学会発表] M-σ relation in self-gravitating system
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro, Takayuki Tatekawa
  • 学会等名: Statphys25
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] Hierarchical Bass model
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro
  • 学会等名: 2nd International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences 2013 (IC-MSQUARE 2013)
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
• [学会発表] 階層バスモデル
  • 著者名/発表者名: 田代徹
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] 2次元自己重力系のポリトロープ解
  • 著者名/発表者名: 田代徹，立川崇之
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] New model describing the dynamical behavior of penetration rates
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro, Hiroe Minagawa, and Michiko Chiba
  • 学会等名: International Conference on Mathematical Modeling in the Physical Sciences
  • 発表場所: Budapest, Hungary
• [学会発表] Hierarchical logistic model to describe penetration rates
  • 著者名/発表者名: Tohru Tashiro, Hiroe Minagawa, and Michiko Chiba
  • 学会等名: 2012 International Conference on Modeling, Analysis and Simulation
  • 発表場所: 明治大学
• [学会発表] 普及率の動的挙動を記述する新しいモデル
  • 著者名/発表者名: 田代徹 皆川絋恵 千葉路子
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
• [学会発表] 自己重力系におけるM-σ関係
  • 著者名/発表者名: 田代 徹 立川崇之 國崎惠理
  • 学会等名: 日本物理学会2013年第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 大質量ブラックホールを含む天体におけるM-σ関係
  • 著者名/発表者名: 立川崇之 田代 徹 國崎惠理
  • 学会等名: 日本天文学会2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学