衝撃波圧縮領域の安定性解析による誘発的星形成の解明

通过冲击波压缩区的稳定性分析来阐明诱导恒星的形成

基本信息

批准号：
09J01979
负责人：
岩崎一成
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Nagoya University (2010)Osaka University (2009)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J01979/
关键词：
誘発的星形成星間媒質重力不安定性星形成衝撃波

项目摘要

本研究では、有力な星形成メカニズムである誘発的星形成過程について、線形解析と三次元数値シミュレーションを駆使して、詳細に調べた。この星形成メカニズムは、衝撃波を通してのガスの流入により、本質的に時間発展を伴うために、今まで、粗い近似をした線形解析しかなかった。本研究では、衝撃波の時間発展を考慮に入れた線形解析を行うための独自の手法を確立し、厳密な線形解析を行った。また、誘発的星形成の研究では、多次元数値シミュレーションが非常に有効であるが、これまでは、高密度シェルを適切に分解した計算はなされていなかった。本研究では、数値計算手法として粒子法であるSmoothed Particle Hydrodynamicsを採用した。また、計算量を劇的に減らす独自の手法を確立し、初めてシェルを分解した計算を行った。その結果、シェルは、以前の見積もりよりも早い時間で重力不安定となり、分裂することが分かった。これには、本研究で行った厳密な線形解析の結果見つけた、重力不安定性の新しいモードが深く関係していることが分かった。近年の観測技術の進展により、誘発的星形成が起こっているとみられる領域が多く見つかってきている。従って、観測との比較に耐えうる理論の構築が最重要課題となっているが、その煩雑さのために、誘発的星形成の理論的研究を行っている研究者は世界的に見て少ない。従って、本研究は、理論、観測両面において重要な寄与をする。

在这项研究中，我们使用线性分析和三维数值模拟详细研究了诱导恒星形成过程，这是恒星形成的强大机制。这种恒星形成机制在过去进行了粗糙的近似值，因为它涉及由于冲击波通过气体流入而导致的时间演化。在这项研究中，我们建立了一种独特的方法来考虑冲击波的时间演变，并进行了严格的线性分析。此外，多维数值模拟在研究诱导恒星形成方面非常有效，但是到目前为止，尚未正确分解高密度壳的计算。在这项研究中，我们将平滑的粒子流体动力学（一种粒子方法）作为数值计算方法。我们还建立了一种独特的方法来大大减少计算量，并进行了从外壳分解的第一个计算。结果表明，壳变成重力不稳定和比以前估计的早期分裂。发现这与本研究中进行的严格线性分析中发现的重力不稳定性新模式密切相关。随着观察技术的最新进展，人们发现许多领域被认为正在发生诱导的恒星形成。因此，尽管最重要的问题是构建一种可以承受与观察值进行比较的理论，但由于其复杂性，全世界很少有研究人员正在对诱导的恒星形成进行理论研究。因此，这项研究在理论和观察方面都做出了重要贡献。