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2016 年度 実績報告書

磁気乱流と宇宙線が卓越する星間媒質の宇宙物理学

研究課題

研究課題/領域番号 16H02160
研究機関名古屋大学

研究代表者

犬塚 修一郎  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (80270453)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード星間媒質 / 星形成 / 宇宙線 / 乱流 / 磁場 / 磁気流体力学 / 輻射流体力学 / 惑星形成
研究実績の概要

多様な環境である銀河系での星形成活動を解明し,銀河系の動的な進化の描像を確立する.また,星間媒質中での乱流の維持・散逸,星間磁場強度増幅や高エネルギー粒子加速・拡散を解析する.さらに長時間スケールで平均化・粗視化により定義される星間媒質の準平衡状態の理論を構築する.これは密接に相互作用する星間媒質を包括的に記述することであり,銀河系の進化を理解することである.
2016年度は,温度数千度程度で亜音速乱流状態の弱電離ガス中でのHI雲と分子雲の形成過程の研究をさらに発展させた.特に近年観測的研究が盛んになっている分子雲の衝突による分子雲の進化についての研究を進めることができた.その結果,分子雲の衝突現象は頻度が限定されているため,分子雲の数の分布(質量関数)に大きな影響を与えるほどではないことがわかった.但し,分子雲衝突が星形成活動を活発にする場合があるので,星形成活動に対する分子雲衝突の寄与を定量的に計算し,特定の環境条件のもとでは,銀河円盤内でおこる星形成活動のある程度の割合を担うことがわかった(Kobayashi et al. 2017).また,申請者が2002年に発表した理論に関連して近年話題になっている分子雲コアの質量関数についても観測結果と詳細に比較し,星の初期質量関数の起源に迫ることも進めることができた.この内容については大学院生が日本天文学会にて報告しており,さらに発展させて欧文論文としてまとめる予定です.星形成に引き続き起こる惑星形成過程に関する種々の未解決問題についても,研究を進めた.特に,微惑星の衝突合体過程の数値シミュレーションを可能とする弾性体力学に基づくSPH法を開発し,論文として発表した(Sugiura & Inutsuka 2017).現在は,この計算コードを用いて,微惑星や小惑星の衝突・破壊・合体過程について研究を進めることが可能となっている.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究テーマについてはかなり拡大しつつあるが,それぞれの内容が査読付き欧文論文として発表できているので,進捗状況としては悪くない.

今後の研究の推進方策

広げたテーマについて今後も多数の論文を作成する.また,星間媒質のダイナミックスに対する宇宙線の効果の研究をもっと進めるように工夫する予定である.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] CEA-Saclay(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      CEA-Saclay
  • [国際共同研究] UCLAN(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      UCLAN
  • [雑誌論文] An origin of accelerating star formation. A reply to Palla & Stahler (2000)2017

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 雑誌名

      Memorie della Societa Astronomica Italiana

      巻: 88 ページ: 554-556

  • [雑誌論文] Evolutionary Description of Giant Molecular Cloud Mass Functions on Galactic Disks2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Masato I. N.、Inutsuka Shu-ichiro、Kobayashi Hiroshi、Hasegawa Kenji
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 836 ページ: 175(16)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/836/2/175

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An extension of Godunov SPH II: Application to elastic dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Sugiura Keisuke、Inutsuka Shu-ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 333 ページ: 78~103

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2016.12.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DUST DYNAMICS IN PROTOPLANETARY DISK WINDS DRIVEN BY MAGNETOROTATIONAL TURBULENCE: A MECHANISM FOR FLOATING DUST GRAINS WITH CHARACTERISTIC SIZES2016

    • 著者名/発表者名
      Miyake Tomoya、Suzuki Takeru K.、Inutsuka Shu-ichiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 821 ページ: 3(8)

    • DOI

      10.3847/0004-637X/821/1/3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] STOCHASTIC PARTICLE ACCELERATION IN TURBULENCE GENERATED BY MAGNETOROTATIONAL INSTABILITY2016

    • 著者名/発表者名
      Kimura Shigeo S.、Toma Kenji、Suzuki Takeru K.、Inutsuka Shu-ichiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 822 ページ: 88(11)

    • DOI

      10.3847/0004-637X/822/2/88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A revised condition for self-gravitational fragmentation of protoplanetary discs2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S. Z.、Tsukamoto Y.、Inutsuka S.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 458 ページ: 3597~3612

    • DOI

      10.1093/mnras/stw557

    • 査読あり
  • [雑誌論文] REVEALING A DETAILED MASS DISTRIBUTION OF A HIGH-DENSITY CORE MC27/L1521F IN TAURUS WITH ALMA2016

    • 著者名/発表者名
      Tokuda Kazuki、Onishi Toshikazu、Matsumoto Tomoaki、Saigo Kazuya、Kawamura Akiko、Fukui Yasuo、Inutsuka Shu-ichiro、Machida Masahiro N.、Tomida Kengo、Tachihara Kengo、Andr? Philippe
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 826 ページ: 26(10)

    • DOI

      10.3847/0004-637X/826/1/26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atmospheric Electrification in Dusty, Reactive Gases in the Solar System and Beyond2016

    • 著者名/発表者名
      Helling Christiane、Harrison R. Giles、Honary Farideh、Diver Declan A.、Aplin Karen、Dobbs-Dixon Ian、Ebert Ute、Inutsuka Shu-ichiro、Gordillo-Vazquez Francisco J.、Littlefair Stuart
    • 雑誌名

      Surveys in Geophysics

      巻: 37 ページ: 705~756

    • DOI

      10.1007/s10712-016-9361-7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] AN ORIGIN OF MULTIPLE RING STRUCTURE AND HIDDEN PLANETS IN HL TAU: A UNIFIED PICTURE BY SECULAR GRAVITATIONAL INSTABILITY2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Sanemichi Z.、Inutsuka Shu-ichiro
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 152 ページ: 184~184

    • DOI

      10.3847/0004-6256/152/6/184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FORMATION OF H i CLOUDS IN SHOCK-COMPRESSED INTERSTELLAR MEDIUM: PHYSICAL ORIGIN OF ANGULAR CORRELATION BETWEEN FILAMENTARY STRUCTURE AND MAGNETIC FIELD2016

    • 著者名/発表者名
      Inoue Tsuyoshi、Inutsuka Shu-ichiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 833 ページ: 10(10)

    • DOI

      10.3847/0004-637X/833/1/10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The origin of rotation profiles in star-forming clouds2016

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Sanemichi Z.、Tomida Kengo、Machida Masahiro N.、Inutsuka Shu-ichiro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 463 ページ: 1390~1399

    • DOI

      10.1093/mnras/stw1994

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conditions for circumstellar disc formation II. Effects of initial cloud stability and mass accretion rate2016

    • 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 ページ: 4246~4267

    • DOI

      10.1093/mnras/stw2256

    • 査読あり
  • [学会発表] 銀河における分子雲進化と星形成の描像2017

    • 著者名/発表者名
      犬塚修一郎
    • 学会等名
      ALMA Workshop 近傍銀河 M83 2017
    • 招待講演
  • [学会発表] Plasma physics in the formation of stars and planets2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      18th International Congress on Plasma Physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Toward Galactic View of Star Formation2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      STAR FORMATION IN DIFFERENT ENVIRONMENTS
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase Transition Dynamics of ISM: A Unified Picture of Galactic Star Formation2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      The Milky Way and its environment: gaining insights into the drivers of galaxy formation and evolution
    • 国際学会
  • [学会発表] Filaments, Shells, and Bubbles: Toward Galactic View of Star Formation2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      VIALACTEA 2016 - The Milky Way as a Star Formation Engine
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The formation of protoplanetary disks2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      Star and planet formation workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 星形成:自己重力的動力学への遷移過程の理解と銀河進化・惑星形成の研究に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      犬塚修一郎
    • 学会等名
      第29回理論懇シンポジウム「重力が織りなす宇宙の諸階層」
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁場が支配する銀河系円盤部の星形成2016

    • 著者名/発表者名
      犬塚修一郎
    • 学会等名
      第6回DTAシンポジウム:星形成を軸に俯瞰する磁場の役割とその観測的検証
    • 招待講演
  • [学会発表] An Integrated Theory of Star Formation in Disk Galaxies2016

    • 著者名/発表者名
      Shu-ichiro Inutsuka
    • 学会等名
      近傍銀河の分子ガスの大規模撮像観測が拓く星間物質と星生成の研究に関する新展開
    • 招待講演
  • [備考] 犬塚修一郎の論文リスト

    • URL

      www.astro-th.phys.nagoya-u.ac.jp/~inutsuka/Papers/index_j.html

  • [備考] Shu-ichiro Inutsuka - Publication Lists

    • URL

      www.astro-th.phys.nagoya-u.ac.jp/~inutsuka/Papers/

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公開日: 2018-12-17  

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