適合格子細分化法シミュレーションで探る星形成の環境効果

• 研究課題/領域番号: 26400233
• 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: 法政大学
• 研究代表者: 松本 倫明 法政大学, 人間環境学部, 教授 (60308004)
• 連携研究者: 犬塚 修一郎 名古屋大学, 大学院理学研究科, 教授 (80270453) ; 町田 正博 九州大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10402786) ; 土橋 一仁 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (20237176)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 星形成 / 分子雲 / 分子雲コア / 原始連星 / 原始星 / MHD / 数値シミュレーション / AMR / 星周円盤 / ALMA望遠鏡

研究成果の概要

乱流や磁場などの様々な環境下における星形成を調べるために、数値シミュレーションを用いた研究を行った。数値シミュレーションでは適合格子細分化法を用いて高い空間分解能を実現した。大きなスケールから順に、分子雲同士の相互作用、分子雲スケールから原始連星形成、原始連星の星周構造に関する研究を行った。
ALMA望遠鏡などを用いた観測も高い空間分解能が得られので、数値シミュレーションと直接比較することが可能である。本研究では、数値シミュレーションと観測を比較することによって、いくつかの天体(分子雲Cyg OB 7、高密度分子雲コア MC27、原始連星 L1551 NE)における様々な現象を議論した。

研究成果

• [国際共同研究] 香港大学(中国（香港）)
• [国際共同研究] 中央研究院天文及天文物理研究所(台湾)
• [国際共同研究] Laboratoire AIM/CEA/DSM-CNRS-Universite(フランス)
• [雑誌論文] Circumstellar disks and outflows in turbulent molecular cloud cores: possible formation mechanism for misaligned systems (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Matsumoto; Masahiro, N. Machida; Shu-Ichiro Inutsuka
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 839(1) 号: 1 ページ: 69-69
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6a1c
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spiral Arms, Infall, and Misalignment of the Circumbinary Disk from the Circumstellar Disks in the Protostellar Binary System L1551 NE (2016)
  • 著者名/発表者名: Takakuwa, Shigehisa; Saigo, Kazuya; Matsumoto, Tomoaki; Saito, Masao; Lim, Jeremy; Hanawa, Tomoyuki; Yen, Hsi-Wei; Ho, Paul T. P.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 837 号: 1 ページ: 86-99
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa6116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Conditions for circumstellar disc formation - II. Effects of initial cloud stability and mass accretion rate (2016)
  • 著者名/発表者名: Machida, Masahiro N.; Matsumoto, Tomoaki; Inutsuka, Shu-ichiro
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 463(4) 号: 4 ページ: 4246-4267
  • DOI: 10.1093/mnras/stw2256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of Infalling Motion with Rotation of the Cluster-Forming Clump S235AB and Its Implication to the Clump Structures (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimoikura, T., Dobashi, K., Matsumoto, T., Nakamura, F.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 832 号: 2 ページ: 205-215
  • DOI: 10.3847/0004-637x/832/2/205
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Formation of the Unequal-mass Binary Protostars in L1551NE by Rotationally driven Fragmentation (2016)
  • 著者名/発表者名: Jeremy Lim, Tomoyuki Hanawa, Paul K. H. Yeung, Shigehisa Takakuwa, Tomoaki Matsumoto, and Kazuya Saigo
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 831 号: 1 ページ: 90-102
  • DOI: 10.3847/0004-637x/831/1/90
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rotationally driven Fragmentation in the Formation of the Binary Protostellar System L1551 IRS (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Lim, Paul K. H. Yeung, T. Hanawa, S. Takakuwa, T. Matsumoto, K. Saigo
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 826 号: 2 ページ: 153-172
  • DOI: 10.3847/0004-637x/826/2/153
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Revealing a Detailed Mass Distribution of a High-density Core MC27/L1521F in Taurus with ALMA (2016)
  • 著者名/発表者名: Tokuda, K., Onishi, T., Matsumoto, T., Saigo, K., Kawamura, A., Fukui, Y., Inutsuka, S.-i., Machida, M. N., Tomida, K., Tachihara, K., and Andre, P.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 826 号: 1 ページ: 26-35
  • DOI: 10.3847/0004-637x/826/1/26
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 〈解説〉 双子の赤ちゃん星を育むガスの渦巻きを発見 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本倫明
  • 雑誌名: 人間環境論集 巻: 16(1) ページ: 87-106
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] An origin of arc structures deeply embedded in dense molecular cloud cores (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, Tomoaki; Onishi, Toshikazu; Tokuda, Kazuki; Inutsuka, Shu-ichiro
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 449(1) 号: 1 ページ: L123-L127
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slv031
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Star Formation in Turbulent Molecular Clouds with Colliding Flow (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Matsumoto, K. Dobashi, T. Shimoikura
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 801 号: 2 ページ: 77-98
  • DOI: 10.1088/0004-637x/801/2/77
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Colliding Filaments and a Massive Dense Core in the Cygnus OB 7 Molecular Cloud (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Dobashi 他 計7名
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 797 号: 1 ページ: 58-80
  • DOI: 10.1088/0004-637x/797/1/58
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Angular Momentum Exchange by Gravitational Torques and Infall in the Circumbinary Disk of the Protostellar System L1551 NE (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Takakuwa, M. Saito, K. Saigo, T. Matsumoto, J. Lim, T. Hanawa, P.T.P. Ho
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 796 号: 1 ページ: 1-1
  • DOI: 10.1088/0004-637x/796/1/1
  • 査読あり
• [雑誌論文] ALMA Observations of a High-density Core in Taurus : Dynamical Gas Interaction at the Possible Site of a Multiple Star Formation (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tokuda, T. Onishi, K. Saigo, A. Kawamura, Y. Fukui, T. Matsumoto, S.-i. Inutsuka, M, N. Machida, K. Tomida, K. Tachihara
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 789 号: 1 ページ: L4-L4
  • DOI: 10.1088/2041-8205/789/1/l4
  • 査読あり
• [学会発表] Theoretical Models of Protostellar Binary and Multiple Systems with AMR Simulations (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Matsumoto
  • 学会等名: East-Asian Numerical Astrophysics Meetings (EANAM7)
  • 発表場所: 北京市、中国
  • 年月日: 2016-10-24
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] アウトフローと回転円盤の整列・不整列 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本倫明 (法政大学), 町田正博 (九州大学), 犬塚修一郎 (名古屋大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] Theoretical Models of Protostellar Binary and Multiple Systems with AMR Simulations (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Matsumoto
  • 学会等名: ASTRONUM 2016
  • 発表場所: Monterey, USA
  • 年月日: 2016-06-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 連星降着モデルで探る周連星円盤の構造II (2016)
  • 著者名/発表者名: 松本倫明(法政大学), 西合一矢(大阪府立大学), 高桑繁久(ASIAA)
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京 南大沢キャンパス（東京都八王子市）
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] Theoretical Models and Observing Simulations of Protostellar Binary Systems (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本倫明
  • 学会等名: ALMA Workshop on Formation and Evolution of Disks around Protostars
  • 発表場所: 国立天文台 三鷹キャンパス（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2015-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高解像観測時代の高解像シミュレーション － 高密度分子雲コア MC27/L1521F のモデリング (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本倫明
  • 学会等名: 星形成の諸階層 - 銀河から惑星まで -
  • 発表場所: 四季倶楽部 フォレスト箱根（神奈川県足柄下郡箱根町）
  • 年月日: 2015-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] 連星降着モデルで探る周連星円盤の構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本倫明(法政大学), 西合一矢(大阪府立大学), 高桑繁久(ASIAA)
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学 岡本キャンパス（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] 分子雲コアの中心に存在するアーク構造の起源 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 倫明(法政大学), 徳田一起, 大西利和(大阪府立大学), 犬塚修一郎(名古屋大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] 乱流と衝突をともなう高密度分子雲における集団的星形成 II (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 倫明 (法政大学), 土橋 一仁, 下井倉ともみ (東京学芸大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] 乱流と衝突をともなう高密度分子雲における集団的星形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松本 倫明 (法政大学), 土橋 一仁, 下井倉ともみ (東京学芸大学)
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス(山形県山形市)
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13