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宇宙初期天体の形成過程の理論的研究

宇宙早期物体形成过程的理论研究

基本信息

批准号：
14740129
负责人：
釣部通
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14740129/
关键词：
星形成天体形成宇宙流体力学

项目摘要

本研究の目的は、理論的見地から宇宙の晴れ上がり以降に最初に形成する宇宙初期の天体形成の物理過程を明らかにすることである。このような宇宙初期の天体形成はさまざまな条件の相違から現在の天体形成とは性質が異なるため、本研究では、原始ガス雲の熱的、力学的な物理素過程の詳細を考慮して形成過程の研究を行った。宇宙論的な密度揺らぎが成長した結果、100万太陽質量程度の質量をもった密度揺らぎが赤方偏移20程度の時期に最初の天体を作ることが予想されている。これは密度揺らぎの初期振幅と冷却材である水素分子の形成量およびその冷却能力から決まっている。しかし、これらの議論は天体形成のごく初期段階に対する示唆を与えるに過ぎない。本研究では、非線形重力収縮の最終状態として形成される天体がどのようなものであるかを明らかにすることを目的として研究を進めた。これまで単純な熱進化モデルを用いてダイナミクスの詳細を調べてきた。その結果、重元素がまったく含まれていない場合、重力収縮中の実効的比熱比が初代星の形成中に1.1程度であることから暴走収縮期の分裂は起こりにくいことを明らかにしてきた。本年度は、微量な重元素があることによってこの状況がどのように変更されるかということも考察した。微量な重元素が存在することによって密度の上昇に伴い重力と圧力の比が進化とともに変動する。この効果を取り入れてさまざまな重元素量に対する形状の進化を単純なモデルで計算した。重元素の量が現在の太陽の100万分の1から10万分の1程度になると重力収縮中に高密度領域の形状が大きくゆがんでフィラメントが自然に生成され、小質量の天体ができる可能性が高いことが分かった.非線形数値計算による直接計算も行った。またそのためにも役立つ粒子法による宇宙流体力学の計算方法の改良も進めた。

The purpose of this study is to clarify the physical process of the formation of celestial bodies in the early days of the universe from the perspective of theory. This study is a detailed consideration of the thermal and mechanical processes of the primitive clouds and the formation process of the present celestial bodies. Cosmological density is the result of growth, mass of 1 million solar masses, density is the period of 20 square deviations, and the first celestial bodies are expected to be formed. The initial amplitude of the cooling material is determined by the amount of water molecules formed. The discussion of the early stages of celestial formation is related to the discussion of the early stages of celestial formation. This study is aimed at studying the final state of non-linear gravitational contraction and the formation of celestial bodies. This is a very simple, very simple, very simple process. As a result, the specific heat ratio of heavy elements in the formation of the first generation stars is 1.1. This year, the status of trace elements was investigated. The existence of trace elements is accompanied by the evolution of gravity and pressure. The result is that the evolution of the shape of the heavy element is purely calculated. The amount of heavy elements in the Sun is 1/100,000 to 1/100,000. Non-linear numerical value calculation is directly calculated. The Improvement of Calculation Method of Cosmic Fluid Dynamics by Particle Method