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A systematic study of rapidly rotating exoplanets

快速旋转系外行星的系统研究

基本信息

批准号：
16J10223
负责人：
藤澤幸太郎
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Waseda 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

项目摘要

本年度も引き続き、惑星よりも少し質量の大きい褐色矮星の研究に取り組んだ。若い褐色矮星の系統的な観測によると、褐色矮星は少なくとも10Myr程度のタイムスケールではそれほど角運動量を失うことなく収縮しスピンアップするとされている。そこでそのような高速回転する褐色矮星のより長いタイムスケールの構造の進化計算を調べるために、恒星進化計算コード、MESAコードと回転平衡形状計算コードの両方を用いて計算した。その結果、年齢が5Myrで自転周期が8時間から16時間程度、年齢が10Myrで自転周期が5時間から7.5時間程度で回転している褐色矮星はスピンアップし、100Myrから1Gyr以内に回転で形状が保てなくなるブレイクアップ回転に到達することがわかった。さらに実際に自転が観測されている褐色矮星と理論予想を比較したところ、少なくない数の褐色矮星がブレイクアップ回転に到達しうることが明らかになった。しかし実際の褐色矮星はブレイクアップしていないため、この結果は、老齢な褐色矮星が回転によるウインドやディスクなどで角運動量を捨て去っていることを示唆しており、今後の観測でその存在が明らかになれば自転進化の理解が飛躍的に進むことが分かった。一方で、高速回転する星の構造を求めるための数値計算スキーム研究に関しても進展があった。従来、回転する星の構造を数値的に計算する時には、ニュートン法などの数値スキームが用いられていたが、ニュートン法は初期推量が解に十分に近くないと求まらないという欠点が知られていた。そこで、初期推量が解から遠くても大局的に収束する数値計算スキーム、W4法を開発し改良した。W4法を用いることで従来困難であった問題を効果的に計算することが可能となり、その応用として回転し磁場を伴っている定常降着流の計算・研究も行った。その計算結果とW4法に関する論文は、査読付き論文として出版された。

This year's research on brown dwarfs is divided into three groups: If the brown dwarf star system is not measured, the brown dwarf star system will have a small angular motion of 10Myr. The calculation of the structural evolution of brown dwarfs at high speeds, the calculation of the stellar evolution, the calculation of the orbital equilibrium shape, and the calculation of the orbital equilibrium shape. As a result, the brown dwarf star has a period of 8 times and a period of 16 times, and the brown dwarf star has a period of 5 times and a period of 7.5 times. The brown dwarf star has a shape of 100Myr and a shape of 100Myr. In the meantime, the brown dwarf theory is expected to be compared with the number of brown dwarfs. The result is that the brown dwarf star will return to its original position, and the angular motion of the brown dwarf star will be reduced. The existence of the brown dwarf star in the future will be revealed, and the evolution of the brown dwarf star will be understood. The research on the structure of high speed satellite has been carried out. In the early stages of the calculation, the number of stars was calculated. In addition, the initial calculation method is improved. W4 Method: Calculation of steady state flow due to difficulty in application The results of the calculation and the W4 method are published in this paper.