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原始惑星系円盤における多重リング構造と微惑星形成機構の統一的解明

原行星盘多环结构和星子形成机制的统一阐明

基本信息

批准号：
18J20360
负责人：
冨永遼佑
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J20360/
关键词：
原始惑星系円盤微惑星惑星形成ダスト多重リング構造

项目摘要

本研究は惑星形成の現場である原始惑星系円盤の不安定性に注目し，近年の高解像度観測が示唆するダストの多重リング構造と惑星形成過程に重要な微惑星の形成過程の統一的解明を目指すものである．本年度の研究では，ダスト成長が駆動する原始惑星系円盤の新しい不安定性(Coagulation instability, CI)を発見した．ダスト成長も含む局所線形解析で調べた結果，CIはダストの面密度がガスの0.1%程度まで下がった環境であっても成長でき，リング状にダストを集積することがわかった．ガス乱流に伴う質量拡散などの安定化を考慮してもガススケールハイト程度の波長ではやはりCIが成長でき，Kepler周期の数十倍程度でダストを集積することがわかった．本研究ではCIの数値シミュレーションも行い，ダストが中心星へ落下する前にCIが成長し，ダスト面密度が桁で上昇し得ることを示した．CIは前年度まで調べてきた「永年重力不安定性による微惑星形成機構」に重要な役割を果たす．というのも，従来の不安定性が発達するためには「数mmから数cm程度のダストの質量面密度がガスの数%程度以上」という条件が円盤内で満たされる必要がある．一方先行研究では，サイズ成長と中心星への落下の結果ダストが数mmまで成長した段階では面密度がガスの0.1％程度になってしまうことが指摘されていた．CIによるダスト集積はこの問題を解決する．これに基づき，初期のサイズ成長の後，CIによってダストをリング状に集積し（リング形成），その後の永年重力不安定性等によって微惑星形成に発展するという新しい微惑星形成シナリオを提唱した．CIの線形解析の論文はすでにThe Astrophysical Journalに投稿済みであり，現在査読中である．

This study focuses on the instability of the original star disk at the scene of the formation of the star, which is also demonstrated by high-resolution observations in recent years. It is important to explain the unified explanation of the multi-dimensional structure and the formation process of the planet and the formation process of the micro-planet. This year's research is focused on the growth of the original galaxy and the new instability (Coagulation instability, CI) of the original galaxy. The result of ダストgrowth and bureau linear analysis, CIはダストのarea density and がガスの0.1% The degree is the same as the environment, the environment is growing, and the environment is growing, and the environment is growing, and the environment is growing. The quality of the turbulent flow is stable and the quality is dispersed. The wavelength is considered and the degree of turbulence is considered.はりCIがgrowthでき, Kepler cycle's degree of dozens of times, the accumulation of することがわかった. This research is based on the number of CI data and the number of stars in the center of this study.する前にCIがgrowthし, ダストarea density が桁でrise しget ることをshow した． CI's previous year's "Eternal Gravity Uncertainty Micro Planet Formation Mechanism" is an important part of the previous year's work.というのも, 従来の安発达するためには「Number of millimeters, number of centimeters, degree of のダストのThe surface density of the mass is more than a few %" and the conditions in the disk are necessary. One party studies it first, and the center star grows, and the center star falls, and the result is that the number of millimeters grows. The surface density of the stage is 0.1%, and the surface density is 0.1%. CI によるダストassemble the problem and solve it.これにbasedづき, after the initial growth of のサイズ, CIによってダストをリング-shaped にassembled し (リング formation), そのThe formation of microscopic planets such as the gravitational instability in the later years is a new microscopic planet formation. CI's linear analysis paper was submitted by The Astrophysical Journal. It is currently being checked.