マゼラン雲の構造の数値実験的研究

麦哲伦云结构的数值实验研究

• 批准号: 11134206
• 负责人: 松田 卓也
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11134206/
• 关键词: 降着円盤; 星風降着; 数値シミュレーション

つぎの研究を行った。近接連星系の降着円盤、星風降着流、太陽風と星間ガスの相互作用の数値シミュレーションである。降着円盤に関しては、3次元の数値シミュレーションを行い、従来の2次元計算と同様に、渦状の衝撃波が存在することを示した。しかしここで問題になったことは、状態方程式として同じものを採用しても、2次元計算と異なって、渦状腕の巻き付きが緩いことであった。これが数値的なものか、物理的なものかに関して頭を悩ましてきた。本研究で判明したことは、2次元と3次元の差は数値的なものではなく、物理的なものであるということである。コンパクト星(主星)と伴星の境界のラグランジュ1点(L1点)から流れ出したガスは、定説では降着円盤と衝突してホットスポットを作る。しかし本計算では、L1流はホットスポットを作らずに、降着円盤に貫入する現象が見られた。むしろ円盤ガスはL1流と衝突して、一対の渦状腕とは別の、直線上の衝撃波を作ることが分かった。円盤ガスはL1流と衝突して角運動量を失い、コンパクト星に落下する。これは降着円盤の角運動量輸送に関する新しい機構である。この機構が真に普遍的なものであるかはどうかは、今後の研究に待たなければならないが、降着円盤理論に対する新しいパラダイムを提供する可能性がある。星風降着流の3次元数値シミュレーションでは、星風降着流の安定性について調べた。太陽風と星間ガスの3次元数値シミュレーションにおいては、バウ衝撃波の構造について調べた。星間ガスに磁場がある場合、衝撃波には予想しない、奇妙な構造が現れることが分かった。

进行了以下研究。这是对近距离双星系统吸积盘、恒星风吸积流以及太阳风与星际气体相互作用的数值模拟。对于吸积盘，我们进行了三维数值模拟，结果表明，与传统的二维计算类似，存在螺旋激波。然而，这里的问题是，即使使用相同的状态方程，旋臂也被松散地包裹着，这与二维计算不同。我一直在绞尽脑汁地想这是一个数字还是物理的问题。这项研究揭示了 2D 和 3D 之间的差异不是数值上的，而是物理上的。根据传统理论，从致密星（主星）和伴星边界处的一个拉格朗日点（L1点）流出的气体与吸积盘碰撞，形成热点。然而，在这个计算中，L1流侵入吸积盘而没有产生热点。相反，人们发现圆盘气体与 L1 流碰撞，产生与一对旋臂分离的线性冲击波。圆盘气体与 L1 流碰撞，失去角动量，落入致密恒星中。这是吸积盘中角动量传输的新机制。这一机制是否真正具有普遍性还需等待未来的研究，但它可能为吸积盘理论提供新的范式。在恒星风吸积流的三维数值模拟中，我们研究了恒星风吸积流的稳定性。在太阳风和星际气体的三维数值模拟中，我们研究了弓形激波的结构。人们发现，当星际气体具有磁场时，冲击波中会出现意想不到的奇怪结构。

项目成果

N.V. Pogorelov: "Towards stationary solutions for the supersonic wind accretion onto gravitating objects"Mon. Not. R. astr. Soc. (発表予定).

N.V. Pogorelov：“研究超音速风吸积到引力物体上的固定解决方案”，R. Soc。

T. Matsuda: "3D simulations of the spiral structure"Disk instabilities in close binary systems-25 years of the disk instability model. 129-136 (1999)

T.松田：《螺旋结构的3D模拟》封闭双星系统中的盘不稳定性——盘不稳定性模型的25年。

T. Matsuda: "Spiral Structure in IP Peg: Confronting Theory and Observation"Proceedings of Numerical Astrophysics 1998. 207-209 (1998)

T. Matsuda：“IP Peg 中的螺旋结构：理论与观测的对抗”数值天体物理学论文集 1998。207-209 (1998)

H.M.J. Boffin: "Three-dimensional SPH Simulations of accretion disks"Disk instabilities in close binary systems-25 years of the disk instability model. 137-142 (1999)

H.M.J.

N. V. Pogorelov: "Nonevolutionary Shocks in the Solar wind and interstellar medium interaction"Astron & Astrophysics. (発表予定).

N. V. Pogorelov：“太阳风和星际介质相互作用中的非演化冲击”天文学与天体物理学（待提交）。