恒星進化・星形成シミュレーションのシナジーで迫る恒星の自転運動の起源

恒星旋转的起源通过恒星演化和恒星形成模拟的协同作用来解决

基本信息

批准号：
22K20377
负责人：
高橋亘
金额：
$ 1.5万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20377/
关键词：
恒星進化星形成自転星角運動量輸送降着円盤磁場

项目摘要

本研究では恒星の自転運動の起源を明らかにすることを目的として、恒星が生まれる際のガス降着の様子を詳しくシミュレーションしその性質を調査している。特に磁場の扱いについて世界的にも先進的な整合的モデルを用いており、恒星形成における磁場の重要性について新たな知見を得ることが目標のひとつだ。この磁場モデルについてはまだ観測的に実証がなされたものではない。そこで今年度は、磁気モデルの検証に有用な「恒星の自転変動現象」の解明を行うサブ研究も行なった。結果をまとめた論文を執筆中のほか、結果の一部を日本天文学会春季年会で発表した。恒星の自転運動の起源を明らかにするためには、恒星形成中の角運動量輸送の詳細をモデル化する必要がある。そこで現在、降着円盤から恒星への角運動量輸送を数値的に扱うためのシミュレーションコードの開発を行なっている。まず磁場や角運動量を含んだ降着流を扱う手法の開発に成功した。これにより、より正確な恒星形成過程のシミュレーションが可能になる。さらに、恒星内部の乱流による磁気増幅の効果を見積もる手法開発にも着手している。恒星形成過程にも乱流が形成されることが予期されており、この乱流の担う役割をより正確に理解することができるようになる。次年度以降、開発したコードを用いた多様な恒星形成計算を実行する予定だ。本研究の目標の一つである大質量星進化の解明にもひとつ成果が得られた。大質量星は進化の最終期に超新星爆発を起こすと考えられているが、爆発をおこさずブラックホールを形成する例も多くあるとされている。爆発するかどうかの条件が大質量星のコア構造と密接に関係していることを見出し、論文として出版した。

这项研究旨在阐明恒星旋转运动的起源，并研究恒星出生时气体积聚的特性。特别是，我们将世界领先的匹配模型用于磁场，我们的目标之一是获得对恒星形成中磁场重要性的新见解。尚未观察到这种磁场模型。因此，今年我们还进行了一项子研究，以阐明可用于验证磁模型有用的“恒星旋转波动的形状”。除了撰写汇总结果的论文外，一些结果还在日本天文学会的春季年度会议上提出。为了阐明恒星旋转运动的起源，必须对恒星形成过程中角动量传输的细节进行建模。因此，我们目前正在开发模拟代码，以数值处理从积聚磁盘到恒星的角动量传输。首先，我们成功地开发了一种处理吸积流的方法，包括磁场和角动量。这允许对恒星形成过程进行更精确的模拟。此外，他们还开始开发一种方法来估计由于恒星内部湍流引起的磁扩增的影响。预计湍流也会在恒星形成过程中发生，从而使我们能够更准确地了解这种湍流的作用。从明年开始，将使用开发的代码执行各种恒星编队计算。这项研究的目标之一是阐明大型恒星的演变。人们认为大量恒星在进化结束时会引起超新星爆炸，但据报道，许多病例被形成黑洞而没有爆炸。他发现，爆炸与否的条件与大恒星的核心结构密切相关，并将其作为论文发表。