Elucidating Nucleosynthesis of Neutron Star Mergers using a Telescope at the World Highest Observatory

• Project/Area Number: 23H05432
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section B
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan (2024-2025); The University of Tokyo (2023)
• Principal Investigator: 土居 守 国立天文台, 大学共同利用機関等の部局等, 台長 (00242090)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小西 真広 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (50532545) ; 田中 雅臣 東北大学, 理学研究科, 教授 (70586429) ; 本原 顕太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90343102)
• Project Period (FY): 2023-04-12 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥215,410,000 (Direct Cost: ¥165,700,000、Indirect Cost: ¥49,710,000); Fiscal Year 2025: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2024: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2023: ¥184,730,000 (Direct Cost: ¥142,100,000、Indirect Cost: ¥42,630,000)
• Keywords: 中性子星合体 / 元素合成 / 赤外線分光観測 / 重力波 / キロノバ

Outline of Research at the Start

世界最高地点に建設する口径6.5mTAO望遠鏡を用いて中性子星合体後の元素合成研究を系統的に行う。本研究計画によって近赤外線撮像分光装置SWIMSの感度を約３倍高くし、様々な質量の中性子星合体現象の時間進化を含めた0.9～2.5μmのスペクトル10例以上を取得、ランタンやセリウムなどの特徴に注目しながら理論モデルとの詳細比較を行い、合成される元素を特定することにより鉄よりも重い元素の起源を解明する。