高赤方偏移のIa型超新星の進化とダークエネルギーの状態方程式

• Project/Area Number: 20040004
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 野本 憲一 The University of Tokyo, 数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (90110676)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2009: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
• Keywords: 超新星 / 赤方偏移 / 元素合成 / 宇宙膨張 / 白色矮星 / 宇宙論 / ダークエネルギー / すばる望遠鏡

Research Abstract

本研究の目的は、高赤方偏移のIa型超新星を使って、宇宙論パラメータを決めるために、Ia型超新星の絶対的明るさを高い精度で知ることである。現在は、近傍のIa型超新星の光度曲線の巾と絶対的明るさの関係を適用している。
しかしながら、ダークエネルギーの状態方程式を赤方偏移の関数として求めようとする場合、Ia型超新星が進化していないか、すなわち、上記の光度曲線と絶対的明るさの関係自体が赤方偏移の関数として変化していないか、という重要な疑問が残る。
その意味で、標準的でない超新星の研究は重要である。特に、本年度は、Ia型超新星SN 2009dcの研究に集中した。観測により、通常のIa型超新星と比べて、その光度は2倍以上高く、また膨張速度は遅いことを明らかにした。
さらに、すばる望遠鏡によって、このSN 2009dcの偏光分光観測を行ない、偏光が大きくなく、球対称からのずれは、それほど大きくないことを見い出した。このタイプの超新星の偏光分光観測は、これまで行なわれていなかったので、本研究による観測結果は、世界で初めての成果ということになる。
光度曲線のモデルとの比較から、通常の(球対称)白色矮星のChandrasekhar limit 1.4 Msunより質量の大きいSuper-Chandra超新星である可能性が高いという結論を得た。
このようなSuper-Chandra超新星がどのような進化経路をたどって誕生するかという新たな研究課題が生まれた。

Research Products

• [Journal Article] Early Phase Observations of Extremely Luminous Type Ia Supernova 2009dc (2009)
  • Author(s): Yamanaka, M., et al.
  • Journal Title: Astrophysical Journal 707
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Role of Type Ia Supernovae in Chemical Evolution. I. Lifetime of Type Ia Supernovae and Metallicity Effect (2009)
  • Author(s): Kobayashi, C, Nomoto, K.
  • Journal Title: Astrophysical Journal 707 Pages: 1466-1484
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Young and Massive Binary Progenitors of Type Ia Supernovae and Their Circumstellar Matter (2008)
  • Author(s): Hachisu, I., Kato, M., and Nomoto, K.
  • Journal Title: Astrophysical Journal 679 Pages: 1390-1404
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Delay-Time Distribution of Type Ia Supernovae and the Single-Degenerate Model (2008)
  • Author(s): Hachisu, I., Kato, M., and Nomoto, K.
  • Journal Title: Astrophysical Journal 683
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tycho Brahe's 1572 supernova as a standard typela as revealed by its light-echo spectrum (2008)
  • Author(s): Krause, O., Tanaka, M., Usuda, T., Goto, M., and Nomoto, K.
  • Journal Title: Nature 456 Pages: 617-619
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 極めて明るいIa型超新星SN2009dcの偏光分光観測 (2009)
  • Author(s): 田中雅臣, 他
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 山口大学
  • Year and Date: 2009-09-14
• [Presentation] すばるによる銀河系内超新星からのLight Echoの可視分光観測(2) : Tycho (2009)
  • Author(s): 野本憲一
  • Organizer: 日本天文学会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2009-03-24