マゼラン雲の構造の数値実験的研究

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つぎの研究を行った。近接連星系の降着円盤、星風降着流、太陽風と星間ガスの相互作用の数値シミュレーションである。降着円盤に関しては、3次元の数値シミュレーションを行い、従来の2次元計算と同様に、渦状の衝撃波が存在することを示した。しかしここで問題になったことは、状態方程式として同じものを採用しても、2次元計算と異なって、渦状腕の巻き付きが緩いことであった。これが数値的なものか、物理的なものかに関して頭を悩ましてきた。本研究で判明したことは、2次元と3次元の差は数値的なものではなく、物理的なものであるということである。コンパクト星(主星)と伴星の境界のラグランジュ1点(L1点)から流れ出したガスは、定説では降着円盤と衝突してホットスポットを作る。しかし本計算では、L1流はホットスポットを作らずに、降着円盤に貫入する現象が見られた。むしろ円盤ガスはL1流と衝突して、一対の渦状腕とは別の、直線上の衝撃波を作ることが分かった。円盤ガスはL1流と衝突して角運動量を失い、コンパクト星に落下する。これは降着円盤の角運動量輸送に関する新しい機構である。この機構が真に普遍的なものであるかはどうかは、今後の研究に待たなければならないが、降着円盤理論に対する新しいパラダイムを提供する可能性がある。星風降着流の3次元数値シミュレーションでは、星風降着流の安定性について調べた。太陽風と星間ガスの3次元数値シミュレーションにおいては、バウ衝撃波の構造について調べた。星間ガスに磁場がある場合、衝撃波には予想しない、奇妙な構造が現れることが分かった。