LECLECLaboratory Experiment of Laboratory Experiment of

Cosmic HydrodynamicsCosmic Hydrodynamics宇宙流体実験宇宙流体実験

祖父江義明　祖父江義明　

鹿児島大学理学部宇宙コース鹿児島大学理学部宇宙コース

2002007.3.12-137.3.12-13 　大阪大学レーザーエネルギー研究セン　大阪大学レーザーエネルギー研究センターター

1.1. Spiral Galaxies,Spiral Galaxies,Spiral Pattern,Spiral Pattern,

Galactic Shock Galactic Shock

　 銀河衝撃波 Galactic shock

Similarity to Similarity to Typhoon/HaricaneTyphoon/Haricane

Spiral=PatternSpiral=PatternDensity wave Density wave

2. Spiral Shock2. Spiral Shockin accretion disk:in accretion disk:

BH, BinaryBH, Binary

2D Matsuda et al. 2000

3D Oka et al. 2002

Bondi-HoyleBondi-HoyleAccretion Accretion

Rufert, Anzer 1995

3. Shock-wave3. Shock-waveSimulation bySimulation by

Hydraulic JumpHydraulic Jump

Hydraulic Jump跳流、流体力学不連続

ｐ∽ ρ→ ｈ

鳴門の渦鳴門の渦

衝撃波

圧力 ｐ２ / ｐ１ →　ｈ２ / ｈ１　水面高さ

4. LEC4. LECLaboratory Experiment of Laboratory Experiment of Cosmic HydrodynamicsCosmic Hydrodynamics

Hydraulic Jump vs Galactic shock

ｖ1ｖ2

ρ ρ

ρ ｖ１２＝ρ ＲＴ＝ρ ｇｈ２

ｈ１

ｈ２

Collision of two supersonic flows (clusters of galaxies)

2D Matsuda et al. 2000

Binary accretion onto BHφ （ｒ） =1/r

φ （ｒ） =1/rDφ/dr=-1/r2

Accretion onto BH φ （ｒ） =1/r

gravity=dφ （ｒ） /dr=-GM/r2

φ （ｒ） =GM/rdφ/dr=-GM/r2

Kepler motion+ Accretion(shock, viscosity)

Galactic Shock銀河衝撃波

Spiral / Bar shocksgvavity=g+δg sin 2θ

φ （ｒ） =ln rdφ/dr=-GM/rVrot=const

Display

7. まとめ銀河および宇宙流体における

　 波動・衝撃波現象の室内実 験

LEC Laboratory Experiment of Cosmic Hydrodynamics

銀河衝撃波連星、ブラックホール降着星間ガス

宇宙流体高次波動現象　室内流体実験

科学教育