1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10640231
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
松田 卓也 神戸大学, 理学部, 教授 (20026206)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 義次 神戸大学, 理学部, 教授 (30172282)
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| Keywords | 降着円盤 / 数値シミュレーション / コンパクト星 / 渦状衝撃波 |
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| Research Abstract |
降着円盤とは、白色わい星、中性子星、ブラックホールなど、いわゆるコンパクト天体の周りにできたガスの円盤である。本研究では近接連星系に存在する降着円盤の3次元数値流体力学シミュレーションを行った。計算法は有限体積法で、リーマン解法としてSFS方を採用した。計算領域は、コンパクト天体周りのみの場合と、伴星を含む領域まで拡張した場合の両者を行った。ガスの状態方程式としては、完全気体のそれを採用した。その結果、分かったことは、ラグランジュL1点から流れ出したガスは、定説とは異なり、円盤に貫入することであった。貫入したガスに、公転している円盤ガスが衝突して、細長い衝撃波を形成することが分かった。それとともに、すでに我々が発見していた渦状の衝撃波も見いだされた。L1流による衝撃波のために、円盤ガスは角運動量を失い、中心星に落下する。これは円盤ガスの角運動量損失に関する第三のメカニズムである。ちなみに定説は、乱流粘性による角運動量輸送である。また我々は従来、渦状衝撃波による角運動量輸送機構を提案してきたが、その大きさは必ずしも十分でなかった。本研究で我々が発見した機構は、全く新しいものである。1997年になって英国の天文学者が、激変星ペガサス座IP星において、予言通りの渦状構造を発見して以来、渦状衝撃波モデルは世界の注目を浴びるようになった。われわれは観測データと計算結果の比較を行い、良い一致を得た。
われわれは、上記の研究とは別に、回転円盤における粘性係数の気体運動論的導出過程を調べている。これは完全に解析的な研究である。Boltzmann方程式から出発し、衝突項に対してBGK近似を行い、Chapman-Enskog展開を行って、回転気体に対する粘性係数を求めた。
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[Publications] T.Matsuda: "Spiral Structure in IP Peg:Confrontig Theory and Observation"Proceedings of Numerical Astrophysics 1998. 207-209 (1998)
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[Publications] M.Makita: "3D Finite Volume Simulation of Accretion Discs with Spiral Shocks"Proceedings of Numerical Astrophysics 1998. 227-228 (1998)
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[Publications] H.M.J.Boffin: "Three-dimersional SPH simulations of acoretion disks"Disk instabilities in close binary systems. 137-142 (1999)
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[Publications] T.Matsuda: "3D simulations of the spiral structure"Disk instabilities in close binary systems-25 years of the disk instavbility models. 129-136 (1999)
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[Publications] K.K.Tanaka: "Shock Heating dve to Accretion of a Clumpy Cloud on to a Protoplanetary Disk"Icarus 134. 137-154 (1998)
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[Publications] Y.Hidaka: "Settling and Growth of Fractal Dust Aggregates in a Laminar Solar Nebula"Icarus. (1999)
