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白色矮星に降着する惑星残骸物質から解き明かす中質量星周りの惑星系形成

从白矮星上吸积的行星碎片阐明了中等质量恒星周围行星系统的形成

基本信息

批准号：
22KJ3094
负责人：
奥谷彩香
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3094/
关键词：
惑星組成白色矮星の重元素降着円盤

项目摘要

中心星の違いが惑星形成過程に与える影響を解明することは重要である。しかし、主系列期の観測の困難さにより、太陽より重い星周りにおける惑星系の姿は未だ明らかではない。本研究では太陽より重い星が起源である白色矮星の約半数が固体惑星や小惑星の残骸を降着しているという観測（星大気の重元素とその周囲のダスト）に注目し、観測から小惑星の内部組成を制約し、それをもとに中質量星周りの惑星系形成過程を復元する方法論を開拓する。本年度は、小惑星より供給された岩石ダスト・氷ダスト（水蒸気）がつくる降着円盤の進化を計算し、観測された降着率および岩石元素に富んだ星大気組成を再現できるのはどのような円盤か調べた。その結果、岩石ダストだけでなく氷（水蒸気）も含む円盤においてのみ、水蒸気からのガス抵抗が効率的に岩石ダストの降着を促進することで、観測された高い降着率が再現されることを明らかにした。特に、初期氷/岩石比が約0.1より小さいときに、岩石元素に富んだ星大気組成と高い降着率が同時に再現されることがわかった。これは、降着率が高い白色矮星系における重元素の起源が、C型小惑星のような少量の水を含む天体である可能性を示唆する。以上の成果をMonthly Notices of the Royal Astronomical Society誌に発表した。続いて、ダスト円盤の熱放射スペクトルの理論計算に着手した。ダストの組成は元素レベルに分解される前の惑星の鉱物組成に等しいため、ダストからの放射は小型惑星組成に対して新たな制約を与えることが期待される。本年度は、簡便な放射モデルを用いて特定の系の観測スペクトルを再現できるようになったため、今後は熱放射スペクトルの鉱物組成依存性を詳細に調べ、その観測可能性を定量的に明らかにする予定である。以上二つの研究内容について、複数の海外研究機関を訪問してセミナー発表を行った。

The formation process of the central star and the influence of the central star are explained. The main series is difficult to measure, the sun is heavy, the star cycle is heavy, and the star system is not clear. In this study, about half of the heavy stars in the Sun and the remnants of the small stars are detected, and the internal composition of the small stars is restricted. The method of reconstructing the formation process of the middle mass stars is developed. This year, the small star supply is the rock mass, the water vapor, the calculation of the evolution of the falling disk, the measurement of the falling rate, and the reproduction of the rich star mass composition of the rock element. As a result, the rock mass is divided into two parts: water vapor, water vapor, and water vapor. The rock mass resistance is increased. The water vapor resistance is increased. The water vapor resistance is increased. Special, initial phase/rock ratio is about 0.1, rock element is rich, star composition is high, and the rate of decline is simultaneous. The origin of heavy elements in high and medium white dwarf galaxies and the possibility of small C-type stars containing small amounts of water are discussed. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society A theoretical calculation of the thermal radiation of the disk is carried out. The composition of the elements before the decomposition of the composition of the stars, the composition of the radiation, the composition of the new stars, the composition of the new stars This year, we will conduct detailed adjustments to the substance composition dependence of the specific system for the purpose of simple radiation detection and quantitative determination of the possibility of detection. The above two research contents are included in the list, and a number of overseas research institutions visit the list.