星震学によるかじき座ガンマ型変光星の内部自転構造の推定と角運動量輸送機構の探求

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本研究では、恒星内部で角運動量がどのように輸送されるかという大きな問題について、星震学の手法に基づいて新たな知見を得ることを目指している。特に、近年非常に高精度の観測データが得られるようになった、かじき座ガンマ型脈動変光星に着目し、その内部の自転構造を明らかにするという課題に取り組んでいる。2022年度の進展は、これらの星でごく最近明らかになったユニークな特徴を持つ固有振動モードを理論的に詳細に解析したことである。このモードは、中心対流層とその外側にある輻射層の両方に振幅を持つが、中心では慣性波（対流運動がコリオリ力で変化したもの）、外層では慣性重力波（内部重力波がやはりコリオリ力で変質したもの）で構成される。伝播領域も物理的な性質も異なる２種類の波動で構成されるということで、このモード自体が興味を引く対象であるが、さらに考えを進めると、このモードの性質を詳しく調べることで、星の中心から外層までの広い範囲の構造を探ることができるという展望が開ける。加えて、今回の研究で明らかになったことは、このモードの周波数分布を詳細に調べることで、対流核と輻射外層の境界領域の構造について情報が得られるということである。従来この境界付近の構造は、対流や拡散といった物理過程に敏感に依存し、理論的に決めるのが困難であった。この問題は、星の年齢や化学進化に影響する重要なものである。今回星震学の手法を用いることで、この境界領域の問題に迫る新たなアプローチが確立した。