ハッブル宇宙望遠鏡で観測される宇宙電磁流体現象のシミュレーション解析

哈勃太空望远镜观测到的宇宙磁流体动力学现象的模拟分析

基本信息

批准号：
03044031
负责人：
内田豊
金额：
$ 6.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for international Scientific Research
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至 1993
项目状态：
已结题

项目摘要

平成4年度は米国側Norman教授がこれまで、のHSTによる観測結果から宇宙電磁現象の特徴を持った対象についての情報を提供し、これに対して日本側で数値シミュレーションの準備および実行を進めた。対象としては(i)星形成ジェト、TTau型星の円盤、(ii)活動銀河中心部の緒活動、等のHSTの高分解を用いて初めて行えるこれらの構造とその中の速度分布の研究、および(iii)ライマン・アルファ・フォレストを作っている原始銀河のハロー構造や原始銀河の空間分布等の深宇宙の構造についとの研究を選んだ。(i)は内田、観山、柴田にRosner教授が協力し、(ii)は内田、松本、柴田にFerrari教授とそのグループが協力し、また(iii)は池内にNorman教授のグループが協力して、それぞれの問題について数値シミュレーションの手法を用いて解析を行い観測と比較を行った。平成3年度は、HST副鏡の問題で予定のデータ取得が遅れ気味であったこともあって、シミュレーション・サイドの開発を先行させたが、平成4年度にはほぼ順調なペースに戻った。平成4年も前年度に引続いて形成中の星からの高速の光学ジェットの発生に対して電磁流体力学的機構を適用してシミュレーション解析ソフトの開発を行い、Herdig-Haro天体を「磁場に導かれた光学ジェット前面の電磁流体衡撃波とそれによって加速された星間小雲」として説明する新しいモデルを1.5次元のMHDコードを用いたシミュレーションを用いて計算を進めた。Herdig-Haroの天体の捻れた尾の形成機構として、これがMHDヘリカル不安定による説明されるのではないかという、同グループでの開発下3次元MHD風上差分コードによりシミュレーション解析は、対応する観測も出始めている。又、これを更に活動銀河からのジェットの場合に拡張適用する手を考え、これを内田、松本、柴田Normann,Ferrariで発展させている。これはハッブル望遠鏡では得られたMg7ジェットの構造が非常にこれを示唆するものである事が判り、現在更に比較を進めようとしている。

1992年，美国诺曼教授根据HST的观测结果提供了具有宇宙电磁现象特征的物体信息，日方着手进行数值模拟的准备和执行。目标包括 (i) 恒星形成喷流、TTau 型恒星盘，(ii) 活动星系中心的核心活动，以及只能使用高分辨率 HST 进行的对这些结构及其速度分布的研究。 iii) 深空结构研究，如构成莱曼阿尔法森林的原星系晕结构和原星系空间分布。对于 (i)，Rosner 教授与 Uchida、Miyama 和 Shibata 合作；(ii) 对于 Uchida、Matsumoto 和 Shibata 教授及其团队合作；对于 (iii)，Norman 教授团队与 Ikeuchi 合作。采用数值模拟的方法对问题进行了观察和比较。 1991财年，由于HST副镜的问题，计划的数据采集被推迟，因此模拟方面的开发被推进，但到了1992财年，进度几乎恢复正常。 1992年，继前年的基础上，我们开发了应用磁流体动力学机制来产生恒星形成高速光学射流的模拟分析软件，并开发了应用磁流体动力学机制来产生高速光学射流的模拟分析软件。我们使用 1.5 维 MHD 代码进行模拟进行计算，创建了一个新模型，描述“引导光学射流前面的磁流体动力学平衡波和由其加速的星际云”。 Herdig-Haro天体扭曲尾部的形成机制可能是通过MHD螺旋不稳定性来解释的，并且使用同一小组开发的3D MHD逆风差分代码进行的模拟分析也已经开始出现，并使用相应的观测结果。。此外，内田、松本、诺曼柴田和法拉利考虑将这种方法扩展到来自活跃星系的喷流的情况。用哈勃望远镜获得的 Mg7 喷流的结构被发现非常能说明这一点，我们目前正在尝试进行进一步的比较。