2019 Fiscal Year Annual Research Report
A numerical study of circumstellar structures around binary protostars with adaptive mesh refinement
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17K05394
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| Research Institution | Hosei University |
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Principal Investigator |
松本 倫明 法政大学, 人間環境学部, 教授 (60308004)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 原始連星 / 周連星円盤 / MHD / AMR / 星形成 / アウトフロー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度の研究業績は以下の2点である。
(1) 昨年度出版した周連星円盤モデルを、磁場を考慮したMHDモデルに拡張した。MHDモデルには昨年度出版したBoris-HLLD法を採用した。この結果、周連星円盤がガスを降着する結果、磁場が非常に強い領域が現れても現実的な時間で計算を進めることができた。計算の結果、周連星円盤には磁気回転不安定(MRI)が発達し、連星各々が持つ星周円盤からアウトフローが放出された。また周連星円盤からも低速なアウトフローが放出された。
Boris-HLLD法は人為的に光速を低下させて、アルフヴェン速度も低下させる数値スキームであるが、安定に解くためにはガスの速度が光速の1/2倍以下である必要がある。そこで、毎ステップ光速をガスの速度の最大値の4倍程度に設定する可変光速を適用し、さらに数値不安定でガスの速度が大幅に増加する際も光速の半分程度までとした。この結果、計算が比較的安定して進むようになった。
(2) 上記のBoris-HLLD法を用いて、乱流をもった分子雲コアが収縮して中心部に原始星ができる様子を再現した。従来の計算では、数ヶ月かけて原始星形成後1000年間の進化を計算していたが、今回Boris-HLLD法を用いたことにより10倍にあたる10,000年間の進化を計算することができた。初期の磁場の強度と磁気拡散の強さを変えていくつかのモデルを計算した。磁気拡散をマルチグリッド法を用いた陰解法で解いているために、Boris-HLLD法の用いた大きなタイムステップでも安定に解くことができる。極端に大きなタイムステップを避けるためにクーラン数を可変にするという工夫を施した。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Disk Structure around the Class I Protostar L1489 IRS Revealed by ALMA: A Warped-disk System2020
Author(s)
Sai, Jinshi; Ohashi, Nagayoshi; Saigo, Kazuya; Matsumoto, Tomoaki; Aso, Yusuke; Takakuwa, Shigehisa; Aikawa, Yuri; Kurose, Ippei; Yen, Hsi-Wei; Tomisaka, Kohji; Tomida, Kengo; Machida, Masahiro N.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 893
Pages: 51 (21pp)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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