ガス降着による連星の成長

越智 康浩

杉本 香菜子

(千葉大学/名古屋大学)花輪 知幸

(千葉大学)

アクリーションが盛んな時期も連星

重力収縮

原始連星

0.5 Mo

分裂

0.1pc

1AU

5×10−5

アクリーションが盛んな時期

Bate & Bonnell (1997)松本

町田

本講演

主星と伴星どちらのdM/dtが大きい

等質量になりやすい??

0.01 Mo

Guenther & Kley (2001)

アクリーションが盛んな時期の連星をモデル化

周連星円盤の中に星周円盤をもつ主星と伴星

cf. Bate & Bonnell (1997)

Bate & Bonnell (1997)

3D SPH simulation

伴星は軌道半径が大きいので、質量降着率が高い。

2D モデル

2M

1=a

1M

1

2

MMq =

3aGMb=ω

21 MMM b +=

d

5≥a

rrad

aGM

VVV b=+= 21*

*inf aV

Vrj rad φ=

rVV

円軌道

a = 1, ω=1q: 質量比 M2/M1

jinf: 比角運動量Σinf = 1 (const.)Einf = 0 (const.)

10242, 20242, 30722, & 40962 cells

q = 0.6, j = 1.6, cs = 0.25

円盤の質量

M1dM2d

Md = M1d + M2d

アクリーションはL２から

L2

L3

静止系 回転系

ガスは L2 と L1を通って主星へ

回転系

jinf依存性

( q = 0.6, cs = 0.25 )q =: M2 / M1

t = 24.0π

jinf = 1.3 jinf = 1.5 jinf = 1.9

L2 と L3 の両方から

L2L2

L2L1L1L1

L3L3L3

時間がたつとL2 から

主に L2

arm

arm

Channel BChannel B

Channel A

q = 0.6, j =1.9, cs =0.25t = 8 π t = 16π

jinf = 1.9

アクリーションが

始まる

t∆s

7.1c

jt −∝∆

q依存性( jinf = 1.5, cs = 0.25 )

t = 22.0π

q = 0.5 q = 0.7 q = 0.8

L2 と L3の両方より

星周円盤は楕円形

L2L2L2

L1L1L1

L3L3L3

主に L2より

arm

Channel B Channel B Channel B

Channel AChannel A

3タイプのアクリーション

• △時間が経過したのち L2より

• ○主に L2よ

り

• ◎ L2 と L3の

両方から

Nariai(1975) jinf =1.7

Jinf = j (L3) + 0.15

Bate & Bonnell (1997)との比較3D SPH simulation

渦状衝撃波

L2から降着

直接伴星へ

数値粘性が大きすぎる!

dM1/dt > dM2/dt

質量降着量の比

質量降着率の比 (つづき)

dq/dt (質量比の進化)

jinf = 1.9

jinf = 1.7

jinf = 1.8

Δt

jinf が大きい

ほど休止期が長い

(q = 0.6, cs = 0.25)

温度依存性

cs = 0.18 cs = 0.20

cs = 0.25 cs = 0.30

When Cs is smaller, gap is wider and spiral arms are more tight.

q = 0.6jinf = 1.9

t = 10.0π

温度依存性 (つづき)

cs

infd

••

MM

inf1d

••

MM

inf2d

••

MM

inf2d 6.0••

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ MM

ππ 2616 ≤≤ t

Δt ( q = 0.6, jinf = 1.9 )

収束の確認と安定性

収束の確認と安定性(つづき)

まとめ

• ２つの経路で連星へ降着： L2 (主) L3 (副).• 主星のほうが質量降着率が高い (L1からガスが流れ込む).

• （多くのモデルでは)質量比が下がる。• ガス降着には速い成分と遅い成分がある。速い成分は重力トルクによる。遅い成分は渦状衝撃波による。

• j > 1.75では遅い成分だけ。

21MM && >