Spin evolution of cool stars and their habitable planets

冷恒星及其宜居行星的自旋演化

基本信息

批准号：
20K14512
负责人：
藤澤幸太郎
金额：
$ 2.58万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題では、質量が小さく温度が低い低温度星の周囲に存在しているハビタブルプラネットが、主星である低温度星からのフレアやアウトフローなどの活動性によって、どのようにそのハビタビリティが乱されているかを評価することを最終的な目標としている。そのためにまずは、主星である低温度星の自転進化に特に着目し、理論的な側面と観測的な側面の両面から研究に取り組んだ。理論的な側面としては、回転星の構造計算や回転している天体からのアウトフローなどに取り組んだ。回転している星の内部構造を考慮した進化計算を行うためには、星の進化計算でよく用いられている1次元ラグランジュ座標を、回転を取り込んだ多次元に拡張した定式化が重要となる。そこで、多次元ラグランジュ座標での回転星の定式化と計算手法を開発し、回転してる星の多次元モデルを構築することに成功した。今後はこの多次元モデルを用いて、内部構造を考慮した回転進化計算を行っていく予定である。一方で、回転している星からのアウトフローなどの活動性の回転の影響に関しても解析を行った。特に回転している星からの自己相似的なアウトフローの定式化を行い、回転が早い時にこれまでは知られていなかった新しいアウトフローの解を見つけた。他方で観測的な側面として、光度曲線やフレアに関する研究にも取り組んだ。表面温度が不均一な星が回転している時、光度曲線にはその表面温度分布に依存する特徴が現れる。そこで、そのような光度曲線に関する解析的で系統的な研究に取り組み、その依存性を明らかにした。さらには、回転している低温度星のデータ解析にも取り組み、低温度星の回転とフレアに関する議論なども行った。これらの研究成果に関しては、査読付きの国際雑誌としてすでに出版済みである。

在这个研究项目中，我们将研究存在于质量小、温度低的低温恒星周围的宜居行星如何受到主低温恒星耀斑和流出等活动的影响，最终目标是评估是否存在这些行星。为此，我们首先关注主星——低温恒星的旋转演化，从理论和观测两个方面进行研究。在理论方面，我从事旋转恒星结构和旋转天体流出的计算。为了进行考虑旋转恒星内部结构的演化计算，重要的是开发一种公式，将恒星演化计算中常用的一维拉格朗日坐标扩展到包含旋转的多维坐标。因此，我们开发了一种利用多维拉格朗日坐标的旋转恒星的公式和计算方法，并成功构建了旋转恒星的多维模型。未来，我们计划使用这个多维模型来进行考虑内部结构的旋转演化计算。另一方面，我们还分析了主动旋转的影响，例如旋转恒星的流出。特别是，我们制定了旋转恒星的自相似流出，并找到了一种新的流出解决方案，该解决方案在快速旋转时以前是未知的。另一方面，从观测的角度，我也进行了光变曲线和耀斑的研究。当表面温度不均匀的恒星旋转时，其光变曲线表现出取决于表面温度分布的特征。因此，我们对这种光变曲线进行了分析和系统的研究，并阐明了它们的依赖性。我们还进行了旋转低温恒星的数据分析，讨论了低温恒星的旋转和耀斑。这些研究成果已发表在同行评审的国际期刊上。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Modeling photometric variations due to a global inhomogeneity on an obliquely rotating star: Application to light curves of white dwarfs

对倾斜旋转恒星上的全局不均匀性引起的光度变化进行建模：在白矮星光变曲线中的应用

DOI：
10.1093/pasj/psac093
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.3
作者：
Suto Yasushi;Sasaki Shin;Aizawa Masataka;Fujisawa Kotaro;Kashiyama Kazumi
通讯作者：
Kashiyama Kazumi

Modeling photometric variations due to a global inhomogeneity on an obliquely rotating star: Application to light curves of white dwarfs

对倾斜旋转恒星上的全局不均匀性引起的光度变化进行建模：在白矮星光变曲线中的应用

DOI：
10.1093/pasj/psac093
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
2.3
作者：
Suto Yasushi;Sasaki Shin;Aizawa Masataka;Fujisawa Kotaro;Kashiyama Kazumi
通讯作者：
Kashiyama Kazumi

A novel Lagrangian formulation to construct relativistic rotating stars: towards its application to their evolution calculations

构造相对论旋转恒星的新颖拉格朗日公式：将其应用于演化计算

DOI：
10.1093/mnras/stad075
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
4.8
作者：
Hirotada Okawa; Kotaro Fujisawa; Nobutoshi Yasutake; Misa Ogata; Yu Yamamoto; Shoichi Yamada
通讯作者：
Shoichi Yamada