原始惑星系ディスクの理論的研究

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本研究の主題は、今まで主に近接連星系の分野で発展してきた降着円盤モデルを原始惑星系ディスクに応用することによってその構造、スペクトル、進化を計算し、原始惑星系ディスクの分野における降着円盤モデル適用の妥当性及びその限界を探ることにある。この中心テーマに従って次の1つの項目に沿って研究を進めた。(1)非定常ディスクの進化降着円盤モデルによると、動力学的粘性νの関数形俎与えると任意の初期条件の下にディスクの進化を数値的に(場合によって解析的に)解くことができる。このような非定常ディスクモデルにより、粘性の時間スケール(10^5〜10^6年)より短い時間なら、おうし座T型星の観測で得られているようなフラットスペクトルが実現されることがわかった。しかしそのようなディスクの光度は中心星の光度より低い。かなり明るいおうし座T型星のフラットスペクトルを説明枡るには、円盤中心部からの質量放出を仮定せざるを得ない。(2)原始惑星系ディスクの熱構造とオリオン座FR型爆発次に粘性遠着円盤モデルに従って、原始惑星系ディスクの内側の比較的熱い部合(数千度の温度)の熱平衡状態を解いてみた。結果をディスクの面密度と有効温度との関係としてプロットすると、近接連星系の場合と同じ様な、S字型にねじれた形の熱平衡曲線が得られた。S字の真ん中のブランチは熱的に不安定である。こうして原始惑星系ディスクにおいても予想されるガス降着率に対し熱不安定になることがわかった。これがいわゆるオリオン座FU座型爆発をひきおこすという立場にたち、オリオン座FU型星におけるディスクの時間進化を計算した。結果、観測に見らるような5-6等級の振幅をもった光度曲線が見事に得られた。さらに詳しい計算を現在実行中である。