太陽係外惑星の存在を周星ダスト円盤の構造から導き出す理論モデルの構築

构建从星周尘埃盘结构推断太阳系外行星存在的理论模型

基本信息

批准号：
17039009
负责人：
竹内拓
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ダストおよびガス円盤の構造から、惑星の存在を導き出す手法について継続して研究を行った。惑星の存在を導くには、円盤内ダストの力学的プロセスを詳細に理解することが重要である。近年提案された、ダストの光泳動という、まったく新しいプロセスについて研究を行った。その結果、光泳動によって、原始惑星系円盤のダストは移動し、サイズに依存する特定の場所に蓄積することを示した。その結果、1mm程度より小さいダストは10AU以遠に、1mm程度より大きいダストは0.1-10AUに溜まり、0.1AU程度の穴が中心に開くことが分かった。光泳動は、惑星が形成するのと同じような穴を円盤内に作る。しかし、穴の半径は、ダストの大きさとガス密度のみによって決定され、ダストの物性には依らないという性質があることを明らかにした。この性質を用い、惑星が作る穴と区別することができることを提案した。また、光泳動が働くための条件を求めた。そのため、中心星の幅射がダストに直接届くための条件、および、ダストの自転によって光泳動が抑えられる条件を求めた。その結果、ベガ型星の周りにあると思われるガス円盤では、中心星の輻射がダストを直接照らし、光泳動が生じうることを示した。また、ガス乱流によって生じるダストの回転は、光泳動を抑えるには有効に働かないが、光泳動自身によって生じるダストの回転は十分速くなりうるため、光泳動による移動を減速する可能性があることを明らかにした。また、ガス円盤の分光観測から内部の物理的状態を導き出す手法の開発をおこなった。そのため、理論数値計算で得られた結果から、輻射輸送計算を行い、各周波数でどの程度の強さの輻射を観測することができるかを計算する数値コードを・非熱平衡幅射輸送過程まで考慮して開発した。輻射輸送計算の仕方に工夫を加えることで計算量を圧縮し、効率よく輝線プロファイルの計算を行うことに成功した。

对从灰尘和气盘的结构中得出行星存在的方法进行了持续研究。为了指导行星的存在，重要的是要详细了解光盘中灰尘的机械过程。我们已经对一个称为“尘埃光电”的全新过程进行了研究，该过程近年来提出。结果表明，光电学会导致原月经磁盘中的灰尘迁移并在取决于大小的特定位置迁移并积聚。结果，发现小于约1mm的灰尘比10AU更远，而灰尘大于约1mm的灰尘在0.1-10au上积聚，中心的孔约为0.1au。光子体在圆盘上产生类似于行星形成的孔的孔。但是，据揭示了孔的半径仅取决于灰尘和气体密度的大小，并且不依赖于灰尘的物理特性。该属性可用于将其与行星创建的孔区分开。另外，确定了光子疗法的条件。因此，我们确定了中央恒星扩散以直接到达灰尘的条件，以及由于灰尘旋转而抑制光电的条件。结果表明，在似乎位于Vega形恒星周围的气盘中，来自中央恒星的辐射直接照亮了灰尘，从而导致了光体。还发现，尽管燃气湍流引起的尘埃旋转不能有效地抑制光子体，但由光子本身引起的灰尘旋转可以足够快，因此可能由于光体引起的运动减慢了运动。此外，我们开发了一种从气盘的光谱观测中得出内部物理状态的方法。因此，我们开发了一个数值代码，该代码使用理论数值计算获得的结果来计算每个频率下的辐射程度，并考虑到非热平衡范围范围的辐射传输过程。通过在辐射传输计算的方法中增加一定的力量，压缩了计算量，并有效地成功地计算了亮度线曲线。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Near-Infrared Images of Protoplanetary Disk Surrounding HD 142527

DOI：
10.1086/500128
发表时间：
2006-01
期刊：
The Astrophysical Journal Letters
影响因子：
0
作者：
M. Fukagawa;M. Tamura;Y. Itoh;T. Kudo;Y. Imaeda;Y. Oasa;S. Hayashi;M. Hayashi
通讯作者：
M. Fukagawa;M. Tamura;Y. Itoh;T. Kudo;Y. Imaeda;Y. Oasa;S. Hayashi;M. Hayashi

Attenuation of Millimeter Emission from Circumstellar Disks Induced by the Rapid Dust Accretion