理論と観測で相補的に迫る原始惑星系円盤構造形成から惑星形成に至る新たな描像

与理论和观测相补充的从原行星盘结构形成到行星形成的新图景

• 批准号: 19K14764
• 负责人: 高橋 実道
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kagoshima University (2022)National Astronomical Observatory of Japan (2019-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14764/
• 关键词: 原始惑星系円盤; 惑星形成; 自己重力不安定生; 重力不安定性; 微惑星形成; 星形成; 磁気制動; 永年重力不安定性; 輻射輸送計算; 電波天文学

2022年度の研究では、主に原始惑星系円盤の自己重力的分裂過程について研究を行った。原始惑星系円盤の自己重力的分裂は、連星系、褐色矮星、巨大ガス惑星形成のメカニズムとして注目されているが、これまで分裂条件は十分に理解されていなかった。申請者が行った過去の研究（Takahashi et al. 2016)では、自己重力による分裂条件は円盤の大局的な重力不安定性によって渦状腕が形成された後、「渦状腕構造自体が自己重力に対して不安定になる条件」で与えられることを明らかにした。この結果から、円盤分裂の条件の解明には、「重力的に不安定な渦状腕構造」を形成する条件を明らかにすれば良いことがわかっている。原始惑星系円盤が重力的に不安定になり分裂しやすいのは、円盤形成過程で円盤に外からのガス降着がある場合である。そこで、本研究では、円盤へのガス降着の効果を取り入れた2次元流体シミュレーションを行い、円盤形成期における円盤の分裂条件について調べた。円盤の大局的な自己重力不安定で形成される渦状腕構造は、渦状腕が作る重力トルクによる角運動量輸送を通して円盤のガス降着率と密接に関わっている。そこで本研究では、質量降着率と渦状腕構造の関係を調べたところ、簡単な解析モデルと比較で整合的に説明できることがわかった。また、シミュレーション結果から、質量降着率、円盤半径が大きいほど分裂が起きやすいことが確認できた。この研究成果は、天文学会年会や惑星科学会、研究会などで発表を行なっている。

In 2022, the <s:1> research on で で, the main に primordial galaxy, the planetary disk, and the splitting process of its own gravity were conducted in に, で, て, and を. Original and confused has drifted back towards &yen; disk galaxies の own gravity splitting は, even galaxies, brown dwarfs, huge ガ ス planet formation の メ カ ニ ズ ム と し て attention さ れ て い る が, こ れ ま で は split conditions very に understand さ れ て い な か っ た. Applicants が line っ た の past research (Takahashi et al. 2016) で は, their gravity に よ る は split conditions has drifted back towards &yen; disk の overall な gravity labile に よ っ て whirlpool wrist が form さ れ た, after "whirlpool wrist tectonic autologous が gravity に し seaborne て unrest に な る conditions" で and え ら れ る こ と を Ming ら か に し た. こ の results か ら split, has drifted back towards &yen; の conditions の interpret に は, "gravity に unrest な whirlpool wrist structure" を form す る conditions を Ming ら か に す れ ば good い こ と が わ か っ て い る. Original and confused has drifted back towards &yen; disk galaxies が gravity に unrest に な り split し や す い の は, has drifted back towards &yen; plate forming process で has drifted back towards &yen; outside the plate に か ら の ガ ス drop the が あ る occasions で あ る. そ こ で, this study で は, has drifted back towards &yen; disk へ の ガ ス drop the の unseen fruit を take り れ た 2 dimensional fluid シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を い, has drifted back towards &yen; disk formation に お け る has drifted back towards &yen; disk の split conditions に つ い て adjustable べ た. Has drifted back towards &yen; disk の overall な their gravitational instability で form さ れ る whirlpool wrist structure は, whirlpool wrist が る gravity ト ル ク に よ る Angle carry momentum transport を tong し て has drifted back towards &yen; disk の ガ ス reduced the rate of と contact に masato わ っ て い る. そ こ で this study で は, quality drop rate と whirlpool wrist structure の masato is を adjustable べ た と こ ろ, Jane 単 な parsing モ デ ル と で integrated に indicates で き る こ と が わ か っ た. ま た, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results か ら, quality drop with the big rate, has drifted back towards &yen; disk radius が き い ほ ど split が up き や す い こ と が confirm で き た. The research results of を や, the annual meeting of the astronomical society や, the society and research society of planetary science な で で release table を なって る る.

项目成果

Planetesimal formation in the dust ring through the gravitational instability

通过引力不稳定在尘埃环中形成星子

• 发表时间: 2020
• 作者: 高橋実道;Sanemichi Takahashi
• 通讯作者: Sanemichi Takahashi

SCExAO/CHARIS High-contrast Imaging of Spirals and Darkening Features in the HD 34700 A Protoplanetary Disk

• DOI: 10.3847/1538-4357/aba8f6
• 发表时间: 2020-07
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Uyama;T. Currie;V. Christiaens;J. Bae;T. Muto;Sanemichi Z. Takahashi;R. Tazaki;M. Ygouf

Secular Gravitational Instability of Drifting Dust in Protoplanetary Disks: Formation of Dusty Rings without Significant Gas Substructures

• DOI: 10.3847/1538-4357/abad36
• 发表时间: 2020-08
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Ryosuke T. Tominaga;Sanemichi Z. Takahashi;S. Inutsuka

原始惑星系円盤のダストリング構造中での永年重力不安定性

原行星盘尘埃环结构的长期引力不稳定性

• 发表时间: 2021
• 作者: Sanemichi Takahashi;Yusuke Tsukamoto;Shu-ichiro Inutsuka;Eiichiro Kokubo;高橋実道;高橋実道;高橋実道
• 通讯作者: 高橋実道

ダストリング構造の重力崩壊による微惑星形成

由于尘埃环结构的引力塌缩而形成行星

• 发表时间: 2020
• 作者: Sanemichi Takahashi;Yusuke Tsukamoto;Shu-ichiro Inutsuka;Eiichiro Kokubo;高橋実道;高橋実道;高橋実道;高橋実道
• 通讯作者: 高橋実道