原始惑星系円盤の重力不安定と分裂条件

原行星盘的引力不稳定性和破碎条件

基本信息

批准号：
13J01784
负责人：
木村成生
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

惑星は生まれたばかりの恒星である原始星の周囲を取り囲む原始惑星系円盤の中で形成されると考えられている。その中で起こる固体微粒子の集積過程、円盤の力学的進化などは惑星形成過程を理解する上で非常に重要である。生まれたての恒星である原始星は、原始星へ物質が降り積もることで重力エネルギーを解放して光っている。短時間のうちに明るさが急激に増える原始星もあり、この現象の起源として２つの有力な説がある。一つは円盤の外側の方で重力不安定により分裂したガスの塊が中心星に落ちるというものである。もう一つは円盤内部で磁気回転不安定が活性・不活性を繰り返すことで質量降着率の増減をつくるというものである。この二つの説は相反するものではないため、ガス塊が落ちてくるなかで磁気流体不安定がどうなるかを調べた。その結果、重力不安定と時期流体不安定の２つの現象が互いに関連し合って増光現象と結びついている可能性を提案した。現在の固体惑星形成の標準モデルでは、原始惑星系円盤の中で運動する固体微粒子が衝突を繰り返して固体惑星へと成長すると考えられている。この固体粒子が衝突する際に、粒子が自転角運動量を持つ可能性がある。その場合には、固体粒子に揚力が働くため、運動が変化すると考えられる。そこで、我々は円盤中の固体微粒子に働く揚力の効果を調べた。まず、固体粒子に角運動量が供給され続けるかどうかを見積もり、大きくな粒子は回転は持続し、揚力が働きうるという結果を得た。粒子にどの程度の揚力が働くかを、運動方程式を解くことで調べた。その結果、原始惑星系円盤の特性によっては揚力が無視できない場合が存在する可能性がある。中心天体周りの回転円盤の物理は原始惑星系円盤だけでなく、ブラックホールへの降着流でも見られる。高温降着流中での非熱的粒子の力学構造への影響やニュートリノ放射についても研究も行った。

人们认为行星在新生儿恒星Protostar周围的原星盘中形成。固体细颗粒的积累过程和此过程中发生的盘的机械演化对于理解行星形成过程至关重要。原恒星是新出生的恒星，通过释放重力能量落在原恒星上的重力来点亮。一些质子在短时间内亮度迅速提高，关于这种现象的起源有两种突出的理论。一个是，由于椎间盘外部的重力不稳定性，大量的气体散布在中央恒星上。另一个是磁旋转不稳定性会在盘内重复主动和非活动性，从而导致质量吸积率的增加或下降。这两种理论并不矛盾，因此我们研究了磁性流体不稳定性会随着气体质量下降而发生的一切。结果，我们提出，两种现象，重力不稳定性和颞液不稳定性彼此相关，并与浅色现象相关。在当前的固体行星形成的标准模型中，据信固体颗粒在Protoplanet磁盘中反复碰撞以生长成固体行星。当这些固体颗粒相撞时，颗粒可能具有旋转角动量。在这种情况下，将升力力应用于固体颗粒，这被认为会导致运动变化。因此，我们研究了作用于椎间盘中固体颗粒的抬高力的影响。首先，估计固体颗粒是否会继续以角动量喂食，结果表明较大的颗粒将继续旋转并升起。我们研究了通过求解运动方程式将多少升力施加到颗粒上。结果，在某些情况下，取决于原星磁盘的特性，不能忽略升力力。不仅可以在Protoplanet磁盘中看到围绕中央天体的旋转盘的物理学，而且可以在黑洞上的积聚流中看到。我们还研究了非热颗粒对高温积聚过程中机械结构和中微子辐射的影响。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The Role for the Inner Disk in Mass Accretion to the Star in the Early Phase of Star Formation

内盘在恒星形成早期阶段的恒星质量吸积中的作用

DOI：
10.1093/pasj/psu098
发表时间：
2014
期刊：
Publication of Astronomical Society of Japan
影响因子：
0
作者：
Ohtani T.;Kimura S. S.;Tsuribe T.;& Vorobyov E. I.
通讯作者：
& Vorobyov E. I.

低光度活動銀河核の降着流からの高エネルギー粒子放射

低光度活动星系核吸积流的高能粒子发射

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
○G. Kawaguchi;M. Maesato;T. Komatsu;T. Imakubo;D. Graf;H. Kitagawa;木村成生
通讯作者：
木村成生

Role of the inner region of a circumstellar disk for understanding episodie accretion

星周盘内部区域对于理解幕式吸积的作用

DOI：
发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
0
作者：
Genta Kawaguchi;Mitsuhiko Maesato;Hiroshi Kitagawa;Tatsuro Imakubo;David Graf;Andhika Kiswandhi;James S. Brooks;木村成生;石井陽介，琵琶志朗;木村成生
通讯作者：
木村成生

低光度活動銀河核の降着流から逃走する非熱的粒子

从低光度活动星系核的吸积流中逸出的非热粒子