回転する自己重力流体の3次元的学平衡解とその天体物理への応用

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63540196
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 蜂巣 泉 京都大学, 工学部, 助手 (90135533)
• 研究分担者: 武田 英徳 京都大学, 工学部, 助手 (80026343) ; 松田 卓也 京都大学, 工学部, 助教授 (20026206) ; 桜井 健郎 京都大学, 工学部, 教授 (30025837)
• キーワード: 星の形成 / ガス雲の分裂 / 自己重力 / 力学平衡解の系列

研究概要

2次元コ-ドを用いて、回転等温ガス雲の力学平衡解を作成し、どのような条件のもとでガス雲の分裂が可能かを調べた。いままでの計算結果から、ポリトロ-プ指数が3より小さい場合の力学平衡解の解系列については、かなりよく分かってきた。回転の効果が効いてくると、回転楕円体的な形状から、中心の密度が周りよりも小さくなる、リング形状をもつ解系列に分岐する。そして、軸対称の解の中では中心集中型の解より、リング形状を持つ解の方がエネルギ-的に安定になっている。リングは非軸対称モ-ドにたいしても同時に不安定になるので、リングへ分岐するところとガス雲が分裂する条件が一致する。このことは現在までに行なわれた3次元の流体動力学の数値計算の結果をうまく解釈できることが分かった。
一般に、星には等温ガス雲が収縮してできると思われているので、最終年度の今年度は、この方法をポリトロ-プ指数無限大の等温ガス雲に応用して、分裂の条件を求めることを目指した。結果は、等温ガス雲の場合は、ポリトロ-プ指数3以下の場合と定性的にもかなり違うことが分かってきた。ガス雲が初期に持っている角運動量分布によって、解系列の振舞が異なってくることは、ポリトロ-プ指数3以下の場合と基本的には同じであるが、中心集中型の密度分布をもつ解系列とリングの解系列の関係が逆転している。つまりリングの方がエネルギ-的には高く、リング解には移行しない、ということが分かった。

研究成果

• [文献書誌] Izumi Hachisu: "Fragmentation of rapidly rotating gas clouds.II.PolytropesーーーClues to the outcome of adiabatic collapse" The Astrophysical Journal Supplement Series. 66. 315-342 (1988)
• [文献書誌] Mariko Kato: "Mass loss during nova outburst" The Astrophysical Journal. 329. 808-813 (1988)
• [文献書誌] Mariko Kato: "Stellar wind during heliumーnova outburst" The Astrophysical Journal. 340. 509-517 (1989)
• [文献書誌] Hidemi Komatsu: "Rapidly rotating general relativistic stars.I.Numerical method and its application to uniformly rotating polytropes" Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 237. 355-379 (1989)
• [文献書誌] Hidemi Komatsu: "Rapidly rotating general relativistic stars.II.Differentially rotating polytropes" Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 239. 153-171 (1989)
• [文献書誌] Izumi Hachisu: "A new way to type Ia supernovae:Explosion in common envelope" The Astrophysical Journal(Letters). 342. L19-L22 (1989)
• [文献書誌] Mariko Kato: "Mass loss during nova outbursts on various white dwarf masses" The Astrophysical Journal. 346. 424-434 (1989)
• [文献書誌] Yoshiharu Eriguchi: "Disk evolution caused by the gravitational radiation reaction" Astronomy and Astrophysics.
• [文献書誌] Hiroshi Ito: "Xーray decline and rejuvenation of a recurrent nova" The Astrophysical Journal.