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我々の銀河系に広がった希薄な星間ガスは、分裂・収縮を繰り返し、巨大分子雲・分子雲・分子雲コアといった階層構造を形成する。これらのガスの塊のうち、密度の高い領域では生まれたばかりの若い星が観測され、星間ガスの繰り返される分裂・収縮の最終段階で、星が形成されることが認識されるようになってきた。また、最近の観測によると、ほとんどの星が連星系をなして生まれることが明らかになってきた。本研究の目的は、密度の高いガス雲の分裂・収縮課程を調べることにより、連星が形成されやすい理由や形成される連星の物理的性質について明らかにすることである。
本年度は、磁場に貫かれたガス雲の重力収縮過程を2次元非線形数値シミュレーションにより調べた。計算は主に、国立天文台天文学データ解析研究センターの並列型ベクトル計算機を用いた。この研究から、連星のもととなるガス円盤は、その重力収縮過程において周期的に振動しながら、自己相似的に収縮を続けることが明らかになった。収縮するガス円盤の物理的性質を明らかにするために、様々な初期条件からガス雲の進化を追跡し、このガス円盤は収縮を続けるうちに、初期条件の影響を徐々に小さし、一つの解に収束することがわかった。さらに、この解を半解析的に導き、計算結果をよく再現することを示した。また、振動する間、2種類の衝撃波が発生することも明らかになった。この研究成果は現在、論文として投稿中である。
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