Understanding the accretion phase of star formation

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05387
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Machida Masahiro 九州大学, 理学研究院, 准教授 (10402786)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 星形成 / 惑星形成 / 磁気流体力学 / 原始星ジェット / 原始惑星系円盤 / 弱電離プラズマ

Outline of Final Research Achievements

Using numerical simulations, the growth of circumstellar disk and jet driving mechanism in the main accretion phase were unveiled. The size growth of the circumstellar disk is suppressed due to magnetic braking outside the disk. However, since the gas accretion onto the disk steadily occurs, the disk becomes gravitationally unstable with time. Then, the disk mass suddenly falls onto the protostar with non-axisymmetric gravitational torque. Then, the disk becomes stable against the self-gravity of the disk. In addition, a part of the falling gas is ejected from the central region as the protostellar jet. This study have shown that the mass accretion onto the protostar and mass ejection by the jet episodically occur in the main accretion phase.

Free Research Field

天文学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

星は宇宙の最も基本的な構成要素である。そのため、星の形成過程を理解することは宇宙の進化を解明することにつながる。近年の観測から、星周円盤中で惑星が形成していることや、原始星近傍から高速のジェットが駆動していることが分かった。
この研究では星形成の大規模数値シミュ―レーションを実行し、惑星形成の母体となる星周円盤の形成過程と星形成ジェットの駆動機構を解明した。この研究をさらに発展させることにより地球のような惑星がどのようにして誕生するのかを解明することが出来る。