動的恒星系渦状腕が駆動する星間媒質の相転移過程における磁場の役割

动态恒星系统旋臂驱动星际介质相变过程中磁场的作用

• 批准号: 19K03929
• 负责人: 岩崎 一成
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03929/
• 关键词: 分子雲; 粒子多体系; 星形成; 渦状腕; 銀河; 重力多体系; 銀河渦状腕; 星間媒質; 磁気流体力学; 熱的不安定性

今年度は以下の3つの事項について研究をおこなった。・(局所分子雲形成)　素過程(化学反応と光子追跡・熱過程・自己重力)を考慮した3次元磁気流体シミュレーションをおこない，形成される高密度クランプの統計的性質に普遍性があることがわかった。この結果はThe Astrophysical Journalで査読付き論文(Iwasaki & Tomida 2022)として出版された。・(恒星多体系ソルバーの開発) 公開コードAthena++にParticle-Mesh法の実装をおこなった。具体的には，粒子質量を格子に内挿し，格子上で重力ポテンシャルを求め，得た重力を粒子位置に内挿する。この手法は格子細分解法を用いた場合に，恒星が自分自身の重力ポテンシャルから力(自己力)を数値的誤差のために受けるという深刻な問題があった。今年度は，自己力を低減するために，格子幅が変わる境界付近での恒星質量の格子への内挿法を改善した。その結果，自己力が5分の1となり，恒星運動のエラーが削減された。・(静的渦状腕を考慮した大域銀河円盤シミュレーション) 富岳を用いて大域銀河シミュレーションをおこなった。恒星多体系の重力ソルバーが開発中なので，静的渦状腕を考慮した。富岳の節電などがあり計算が想定通りに進まなかったが，パーセクスケールの分解能での分子雲形成・進化をとらえた大域シミュレーションのテスト計算を実施した。その結果，渦状腕へのガスの集積による分子雲形成や超新星爆発による銀河規模のアウトフロー駆動などの先行的結果を得た。

今年，我们对以下三个问题进行了研究： - （局部分子云形成）考虑了基本过程（化学反应和光子跟踪，热过程，自我实现），进行了三维磁漏模拟，并发现形成的高密度夹层的统计特性是普遍的。该结果以同行评审的论文（Iwasaki＆Tomida 2022）发表在《天体物理学》杂志上。・（arterry starry多种系统求解器的开发）粒子网方法是在公共代码athena ++中实现的。具体而言，将粒子的质量插值成晶格，重力电位在晶格上确定，并将获得的重力插入到粒子位置。该技术有一个严重的问题，因为当使用晶格微度方法时，由于其自​​身的重力潜力，恒星由于数值错误而导致力（自力）。今年，为了减少自我训练，我们改善了恒星质量的插值，向晶格宽度变化的边界附近的格子插值。结果，自我力量是五分之一，减少了恒星运动的错误。 （考虑到静态螺旋臂，全球星系磁盘模拟）使用Fugaku进行了全球星系模拟。由于正在开发恒星多体系统的重力求解器，因此我们考虑了静态涡流。由于富加库（Fugaku）的​​力量节省，因此计算未按预期进行，但是进行了全球模拟的测试计算，捕获了在Persex-Scale分辨率下捕获分子云的形成和演变。结果，由于超新星爆炸引起的螺旋臂和星系尺度流出驾驶，诸如分子云形成之类的先例。

项目成果

Nature of Supersonic Turbulence and Density Distribution Function in the Multiphase Interstellar Medium

多相星际介质中超音速湍流的性质和密度分布函数

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac5a54
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Kobayashi Masato I. N.;Inoue Tsuyoshi;Tomida Kengo;Iwasaki Kazunari;Nakatsugawa Hiroki
• 通讯作者: Nakatsugawa Hiroki

The JCMT BISTRO Survey: The Magnetic Field of the Barnard 1 Star-forming Region

• DOI: 10.3847/1538-4357/ab1b23
• 发表时间: 2019-04
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: S. Coud'e;P. Bastien;M. Houde;S. Sadavoy;R. Friesen;J. Francesco;D. Johnstone;S. Mairs;T. Hasegawa;W. Kwon;S. Lai;K. Qiu;D. Ward-Thompson;D. Berry;M. C. Chen;J. Fiege;E. Franzmann;J. Hatchell;K. Lacaille;B. Matthews;G. Moriarty-Schieven;A. Pon;P. Andr'e;D. Arzoumanian;Yusuke Aso;D. Byun;Eswaraiah Chakali;H. Chen;W. Chen;T. Ching;Jungyeon Cho;Minho Choi;A. Chrysostomou;E. Chung;Y. Doi;E. Drabek-Maunder;C. Dowell;S. Eyres;S. Falle;P. Friberg;G. Fuller;R. Furuya;T. Gledhill;S. Graves;J. Greaves;M. Griffin;Q. Gu;S. Hayashi;Thiem C. Hoang;W. Holland;T. Inoue;S. Inutsuka;K. Iwasaki;Il-Gyo Jeong;Yoshihiro Kanamori;A. Kataoka;Ji-hyun Kang;Miju Kang;Sung-ju Kang;K. Kawabata;F. Kemper;Gwanjeong Kim;Jongsoo Kim;Kee-Tae Kim;K. Kim;Mi-Ryang Kim;Shinyoung Kim;J. Kirk;Masato I. N. Kobayashi;P. Koch;J. Kwon;Jeong-Eun Lee;C. Lee;Sang-Sung Lee;Da-lei Li;Di Li;Hua-b. Li;Hongli Liu;Junhao Liu;Sheng-Yuan Liu;Tie Liu;S. Loo;A. Lyo;M. Matsumura;T. Nagata;F. Nakamura;H. Nakanishi;N. Ohashi;T. Onaka;H. Parsons;K. Pattle;N. Peretto;T. Pyo;L. Qian;R. Rao;M. Rawlings;B. Retter;J. Richer;A. Rigby;J. Robitaille;H. Saito;G. Savini;A. Scaife;M. Seta;H. Shinnaga;A. Soam;M. Tamura;Ya-wen Tang;K. Tomisaka;Y. Tsukamoto;Hongchi Wang;Jia‐Wei Wang;A. Whitworth;Hsi-Wei Yen;H. Yoo;Jinghua Yuan;T. Zenko;Chuan-peng Zhang;Guoyin Zhang;Jianjun Zhou;Lei Zhu

分子雲形成シミュレーション：自己重力の効果

分子云形成模拟：自重力的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: Ohno;K.;Okuzumi;S.;& Tazaki;R.;岩崎一成
• 通讯作者: 岩崎一成

B-fields in Star-forming Region Observations (BISTRO): Magnetic Fields in the Filamentary Structures of Serpens Main

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac4bbe
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: W. Kwon;K. Pattle;S. Sadavoy;C. Hull;D. Johnstone;D. Ward-Thompson;J. Francesco;P. Koch;R. Furuya;Y. Doi;Valentin J. M. Le Gouellec;J. Hwang;A. Lyo;A. Soam;Xindi Tang;T. Hoang;F. Kirchschlager;C. Eswaraiah;L. Fanciullo;K. Kim;T. Onaka;V. Könyves;Ji-hyun Kang;Chang Won 창원 Lee 이;Motohide Tamura;P. Bastien;Tetsuo 川哲夫 Hasegawa 長谷;S. Lai;K. Qiu;D. Berry;D. Arzoumanian;T. Bourke;D. Byun;W. Chen;H. Chen;Mike Chen;Zhiwei Chen;Tao-Chung 道沖 Ching 慶;Jungyeon Cho;Yunhee Choi;Minho Choi;A. Chrysostomou;E. Chung;S. Coudé;S. Dai;P. Diep;Y. Duan;H. Duan;D. Eden;J. Fiege;L. Fissel;E. Franzmann;P. Friberg;R. Friesen;G. Fuller;T. Gledhill;S. Graves;J. Greaves;M. Griffin;Q. Gu;I. Han;J. Hatchell;S. Hayashi;M. Houde;T. Inoue;S. Inutsuka;K. Iwasaki;Il-Gyo Jeong;Miju Kang;J. Karoly;A. Kataoka;K. Kawabata;F. Kemper;Kee-Tae Kim;Gwanjeong Kim;Mi-Ryang Kim;Shinyoung Kim;Jongsoo Kim;J. Kirk;Masato I. N. Kobayashi;Takayoshi Kusune;J. Kwon;K. Lacaille;C. Law;Chin-Fei Lee;Yong-Hee Lee;Hyeseung Lee;Jeong-Eun Lee;Sang-Sung Lee;Da-lei Li;Di Li;Hua-b. Li;S. Lin 林;Sheng-Yuan Liu;Hongli Liu;J. Liu 刘;T. Liu 刘;Xing Lu;S. Mairs;Masafumi 雅文 Matsumura 松村;B. Matthews;G. Moriarty-Schieven;T. Nagata;F. Nakamura;H. Nakanishi;N. B. Ngoc;N. Ohashi;Geumsook Park;H. Parsons;N. Peretto;F. Priestley;T. Pyo;L. Qian;R. Rao;J. Rawlings;M. Rawlings;B. Retter;J. Richer;A. Rigby;H. Saito;G. Savini;M. Seta;Y. Shimajiri;H. Shinnaga;M. Tahani;Ya-wen Tang;K. Tomisaka;L. Tram;Y. Tsukamoto;S. Viti;Hongchi Wang;Jia-Wei Wang;A. Whitworth;Jin-An Wu;Jinjin 津津 Xie 謝;Hsi-Wei Yen;H. Yoo;Jinghua Yuan;H. Yun;T. Zenko;Yapeng Zhang;Chuan-peng Zhang;Guo-Yin Zhang;Jianjun Zhou;Lei Zhu;I. D. Looze;Philippe André;C. Dowell;S. Eyres;S. Falle;J. Robitaille;S. Loo

ネバダ大学(米国)

内华达大学（美国）