抖阴旅行射

【本学研究者情报】

〇大学院理学研究科　天文学専攻
准教授　富田　贤吾（とみだ　けんご）

【発表のポイント】

• 生まれたばかりの原始星の内部构造と周囲のガス円盘、さらに磁场の効果まで考虑した3次元的シミュレーションに世界で初めて成功し、原始星のダイナミックな成长过程を明らかに
• 原始星とガス円盘の境界领域で起きていることは多くの谜に包まれていたが、星が自身の强い磁场が生むスパイラル衝撃波によってガス回転を减速させ、ガスを取り込んで成长することを発见
• 星の诞生メカニズムの解明につながるだけでなく、太阳系の起源を物语る"特别な鉱物"の形成过程の解明にも期待

【概要】

大阪大学大学院理学研究科の髙棹真介助教（研究当時。現：武蔵野美術大学 准教授）、京都大学の細川隆史准教授、東北大学の富田賢吾准教授、国立天文台の岩﨑一成助教らの研究グループは、原始星の内部構造と周囲のガス円盤、さらに磁場の影響も考慮した世界初の大規模3次元シミュレーションに成功しました。これにより、原始星がどのように成长するのかについての理解が大きく进展しました。

原始星は、まわりを回転している原始惑星系円盘のガスを食べて成长します。このプロセスは非常に复雑で、シミュレーションによる调査が必须です。しかし、原始星とガス円盘の"境界领域"ではガスの密度や速度などが急激に変化するため、シミュレーションで调べることはとても困难です。さらに、原始星が持つ强い磁场もシミュレーションを难しくする大きな要因となっています。そのため、ガスが原始星の表面に到达する最后の瞬间は、これまで谜に包まれていました。

本研究グループは、様々な技术的工夫を重ねることで、太阳型星の原始星モデルを构筑し、大规模シミュレーションを可能にしました。その结果、原始星が原始惑星系円盘にスパイラル状の衝撃波を立てながらガスを取り込んでいくという、これまで知られていなかった成长の様子を発见しました。さらに、原始星はガス円盘との相互作用を通じて强い磁场で覆われることで、磁场のエネルギーを使って太阳フレアのような爆発现象や高速なガス喷出を引き起こすことも明らかになりました。このようなダイナミックな现象が起きている原始星の周りでは円盘物质の大循环も起きており、特别な陨石鉱物の起源についても新たなヒントが得られました。

原始星とガス円盤の境界领域は、星形成の研究におけるフロンティアの一つでした。本研究により、星の進化や太陽系の起源に関する理解がさらに深まることが期待されます。

本研究成果は、権威ある学术誌であるアストロフィジカルジャーナル（The Astrophysical Journal）に、5月14日（水）午后5时（日本时间）に掲载されました。

図1 原始星が磁化したガス円盤からガスをのみ込んでいる様子。各パネルの図は、円盤の回転軸に沿った3次元構造の断面図を示している。プラズマβは磁場のエネルギー密度に対するガス圧の割合を表し、色が暗い部分ほど磁場が重要であることを意味する。（クレジット：高棹真介）

【论文情报】

タイトル："Connecting a Magnetized Disk to a Convective Low-mass Protostar: A Global 3D Model of Boundary Layer Accretion"
著者： Shinsuke Takasao, Takashi Hosokawa, Kengo Tomida, and Kazunari Iwasaki
掲載誌：The Astrophysical Journal
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详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院理学研究科天文学専攻
准教授 富田 賢吾（とみだ けんご）
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（*を蔼に置き换えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
罢贰尝：022-795-6708
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（*を蔼に置き换えてください）