Theoretical Study of Mass Accretion and Central Compact Objects in Supernova Explosions
| Project/Area Number |
22KJ0528
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| Project/Area Number (Other) |
21J00825 (2021-2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022) |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
澤田 涼 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 超新星爆発 / 元素合成 / 中性子星 |
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| Outline of Research at the Start |
Advanced LIGO/Virgo による重力波検出から、中性子星や恒星質量ブラックホール（コンパクト天体）への観測的制約が近年急速に進んでいる。しかし、この観測されたコンパクト天体の質量分布は、いまだ理論的には理解できていない。特に、中性子星と恒星質量ブラックホールの間に観測的に確認されている質量ギャップは天文学の未解決問題のひとつである。
しかし近年、超新星の爆発成功・失敗の過渡現象に対応するRapidly Fainting超新星(RF 超新星)が観測されはじめた。この突発天体は質量ギャップ問題を解くカギとなる。本研究課題はRF 超新星の起源解明を通して、質量ギャップ問題の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力崩壊型超新星爆発(以下、超新星)は、数多くの天体現象・宇宙物理の謎を解き明かす鍵を握っている。例えば超新星は、中性子星や恒星質量ブラックホールの形成過程そのものであり、銀河の力学進化を駆動する。さらに近年、全天サーベイと即時観測の発達により、標準的な超新星シナリオでは説明困難な“標準外の超新星”の観測例が増えている。さらには標準的な超新星のなかでも、従来の理解に比べて幅広い多様性が存在することが報告されはじめている。つまり、銀河の化学進化・力学進化を正しく理解するためには「どのような星が、どんな超新星爆発を起こすのか？」、その多様性を理解することが欠かせない。
2022年度の実績として、近年観測されるようになった“標準外の超新星”のひとつである ultra-stripped supernovae (USSNe) の候補天体についての発展的研究を行った。具体的には、Sawada et al.(2021) で計算されたUSSNのprogenitorとなるCO星1.45-2.0Mの7modelを基に、中心連星が存在する場合にフォールバック降着からのX線放射を評価した。また、Sawada& Maeda (2019)で用いた“観測中央値“よりも信頼性のある制限として、300サンプルを超える大規模な超新星観測データを再解析し、各観測データでの検証を行った。その結果、「ゆっくりとした爆発 (>1 秒)では観測サンプルの 50％以上の超新星を再現できない」と明らかにしました。本結果は自身が共著者の論文として国際査読誌(The Astrophysical Journal) にて発表されている(Kashiyama, Sawada & Suwa, ApJ 2022;Saito et al., ApJ 2022)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
共著論文2報(Kashiyama, Sawada & Suwa, ApJ 2022;Saito et al., ApJ 2022)の受理実績から、極めて順調に進展しているという判断が妥当と思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究実績の概要でも掲げた本研究の大目標に向けて、更なる爆発機構への制約を試みる。具体的に、Sawada, Kashiyama & Suwa, ApJ 2022 の結果から、超新星内部で起こるfallback が光度曲線へ大きく寄与することが分かった。そして同時に、 fallback の物理が爆発機構の制約に重要な役割を果たす可能性が浮上してきた。今後この考察を深め、超新星内部の fallback の物理に関する新たな研究展開を遂行する予定である。その結果を論文にまとめるまでも目標の一つに加えたい。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
