2019 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of the origin of the initial mass function using multi-scale simulations
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16H05998
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
富田 賢吾 大阪大学, 理学研究科, 招へい教員 (70772367)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 星形成 / 分子雲 / 磁気流体力学 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子雲全体の形成・進化と個々の星形成過程の両方を同時に扱うためには、個々の星形成過程を追跡するために局所的に高解像度の格子を生成する解適合細分化格子（AMR）が不可欠である。本研究で米国Princeton大学・高等研究所のグループと共同で開発しているAthena++コードはAMRに対応しているが、これまで自己重力ソルバがAMRをサポートしていなかった。そこでAMRに対応するMultigrid法に基づく自己重力ソルバの開発に取り組んだ。異なる解像度の格子間で整合的な解が得られるmass-conservation formulaによる離散化を導入し、一様格子の場合よりも多少コストは増えるものの安定に収束するコードを開発した。またMultigrid法は自己重力以外にも様々な物理過程を適用できるため、これを拡張して拡散近似の輻射輸送計算の実装にも並行して取り組んでいる。
また、昨年度から行っている分子雲コアを直接分解する分子雲形成のシミュレーションにも継続して取り組んだ。この高解像度計算では個々の星形成過程の母体である分子雲コア内部構造を直接調べることが可能であり、星形成過程の初期条件として重要な質量・磁場強度・乱流強度・角運動量・磁場と角運動量の間の角度などの統計的性質を調べている。
また、開発しているAthena++コードの全体を総括する論文を執筆し、Astrophysical Journal Supplement誌に投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は本課題を機課題とする国際共同研究強化に採択されたため、Princeton大学に滞在しコード開発を中心に取り組み、概ね想定したコードを開発することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
高分解能の分子雲形成シミュレーションの結果が出揃い次第、これらをまとめて分子雲コアの統計的性質についての論文を執筆する。また新たに開発したコードを用いて、個々の分子雲内の星形成過程をより詳細に調べる研究も開始したいと考えている。
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Research Products
(13 results)
