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多様な爆発現象を用いた初期宇宙における星形成と巨大ブラックホールの起源の解明

利用各种爆炸现象阐明早期宇宙中恒星形成和超大质量黑洞的起源

基本信息

批准号：
16J02951
负责人：
仲内大翼
金额：
$ 2.08万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J02951/
关键词：
天体形成恒星風 stellar wind

项目摘要

まず超新星爆発や銀河形成に伴い発生する衝撃波による圧縮を受けた低金属度ガスの熱進化を計算した. そして太陽質量以下の星が形成される条件を調べた．ガスの冷却は初め等圧的に進み，やがて十分冷却が進んだ層で重力的な不安定性により分裂片が形成する．その後分裂片は自己重力的に収縮を進めていく．ダストの存在が熱進化や分裂片質量に大きな影響を与えることがわかった．実際，ダストが存在しない場合，衝撃波圧縮により形成される分裂片質量は，いくら金属度が高くなっても10太陽質量を下回ることはない. 一方ダストが存在する場合，ダストの冷却に起因したガスの再分裂が期待されるため，ガス金属度が十万分の一太陽金属度であっても，太陽質量以下の分裂片が形成されることがわかった．次に低金属度ガスの電離度と磁気散逸率を計算した. 磁場は, 磁気制動や磁気アウトフローの駆動を通して連星形成に大きな役割を果たす. 磁場とガスの結合は電離度に依存するので, 磁場を考えるときには電離度を正しく計算する必要がある. 先行研究では, 全ての逆反応を考えなかったので, 高密度で電離度が不連続になる. またアルカリ金属をMgとしてひとまとめに扱っている. 本研究では, 全ての化学反応に対して逆反応を考慮したり, アルカリ金属を個別に扱ったりした化学ネットワークを新たに構築し, 低金属度ガスの電離度計算を行った. 先行研究の結果の比較を行い, 1e16 cm-3よりも高密度では電離度が100-1000倍以上大きくなることがわかった. これは1e16 cm-3付近でダストが蒸発した後にアルカリ金属の電離が進むためである. 電離度の結果をもとに磁気散逸の条件を考えた. 始原ガスでは磁気散逸は起こらないが, 金属が微量でも存在するガスでは1e13-1e16 cm-3でオーム散逸により磁場が散逸することがわかった.

Calculation of thermal evolution of shock waves generated by supernova explosions and galaxy formation The conditions for the formation of stars below the mass of the sun are regulated. The cooling of the first layer is equal to the pressure of the first layer, and the cooling of the first layer is equal to the pressure of the first layer. After the split piece against their own gravity shrink into the middle. The existence of thermal evolution and the quality of split-pieces are greatly influenced by the existence of thermal evolution and split-piece quality. In fact, when there is a shock wave, the mass of the split plate is formed by the compression of the shock wave, and the metallicity is high. In the presence of a single source, the cooling causes and splitting are expected to occur, and the metallicity is up to 100,000 solar metallicity, and splitting sheets below the solar mass are formed. Second, the ionization degree and magnetic dissipation rate of low metal density are calculated. Magnetic field, magnetic field brake, magnetic field brake, magnetic field brake The magnetic field is dependent on the degree of ionization. The first research is to study the whole process of inversion, high density ionization and continuous ionization.またアルカリ金属をMgとしてひとまとめに扱っている. In this study, the chemical reaction of all metals was considered, and the ionization degree of low metals was calculated. Compared with the results of previous research, 1e16 cm-3 1e16 cm-3 cm-1- Ionization results and magnetic dispersion conditions are examined. In the beginning, the magnetic field is dissipated, and trace amounts of metals are present. The magnetic field is dissipated, and trace amounts of metals are present.