観測から、AGB star の星風の終端速度は 5〜25 km/s の範囲にあり、 星風中ではdustが形成されていることがわかっている。Carbon-rich AGB starにおいては graphiteや 11.3μm featureから SiC dust が形成され ていることが確認されていて、Oxygen-rich AGB starにおいては、近年 の ISO の観測によって、amrphous silicate dustだけでなく 13μm feature から Al2O3や MgAl2O4、さらには 30〜50 μm での spectral features から crystaline silicate dust が形成されていることも明かにされている。

AGB星からの質量放出や星風の加速機構として、gasが星間空間に 流れ出し冷えていく過程で凝縮してできた難揮発性のdustに働く輻射圧 によって引き起こされている dust driven wind mechanism が提唱されて いる。dustが受ける輻射圧は輻射圧効率 Q_pr (efficiency of the radiation pressure)で決定され、その値は dust の種類やサイズによって著しく変化し、 また形成さ れる dust の種類やサイズは、gas の元素組成や密度・温度構造 に強く依存する。本論文では、星風は球対称定常流と仮定し、dustとgasの ２流体近似のもとで、星風中での dust 形成と成長を結果として起る星風構造 と整合的に取り扱った。その際、dustにかかる外力の加速因子としては輻射圧、 減速因子としてはガス抵抗と重力を考慮し、gas の 加速因子としては 圧力勾配、dustとの衝突による運動量輸送、減速因子としては重力を考慮 している。定常モデルでは、連続的に亜音速から音速点を通過して超音速 に至る解を求めることが必要であり、そのための計算方法として shooting split method を用いている。計算では Oxygen--rich AGB starを対象とし、 凝縮 dustとしては MgSiO3のみを考察した。光学定数としては Oxygen rich AGB starからの星風で観測される silicate dust は大部分が amorphous で あるのでamorphous silicateの値を採用している。

全体の計算schemeとして、与えられた mass loss rate の下で、optical thick limitの場合の温度分布を与えて、 (1) dust の形成・成長の式と dustとgasの運動方程式を解く。(2) 計算で得られたdust分布から輻射輸送計 算を実行して新たな温度分布をもとめる。得られた温度分布の下で、再度 (1)、(2) を行い、温度分布が収束するまでこのiterationを繰り返すという形を 採用した。計算結果で得られたは終端速度は、質量放出量が 10^-6から10^-4 M_sun/yr の範囲で 5--30 km/s 程度であり、観測結果と矛盾しない。形成された silicate dust の半径は 0.004--0.2 μm 程度である。AGB星から放出される gas の量が多くなるとより急激に dust が成長して輻射圧効率の値が最大値付近に達 するため急激に加速されて、gasもdustの衝突によって急激に加速される事が明瞭 に示された。