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超新星の多様性と母銀河の星生成史

Publicly Offered Research

Project AreaProbing the Dark Energy through an Extremely Wide & Deep Survey with Subaru Telescope
Project/Area Number 22012002
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

土居 守  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00242090)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords超新星 / 母銀河 / ダークエネルギー / 多色撮像 / CCDカメラ / 観測的宇宙論
Research Abstract

超新星、特にIa型超新星母銀河は宇宙論の謎、特にダークエネルギーの謎の解明のためのキーとなっている。Ia型超新星には明るさのばらつきがあり、ダークエネルギー研究の上で観測的に問題になっている。そこでIa型超新星の明るさと出現環境を調べることが本研究のテーマである。我々は近傍銀河おいて空間的に十分分解をした星生成史の環境研究を行うと共に国際共同研究で遠方超新星の母銀河の性質を調べた。前者について星生成史を調べるための観測として、当初は15バンドの可視同時撮像観測を行うように計画をしていた。ところが、星の進化モデルに基づくより詳細な検討を行った結果、350nm-400nmの可視Uバンドの観測が大変重要で、400nmよりも長い波長域で多数のバンドの観測を行うよりも効果が高い可能性があることが判明した。そこで、ハワイ大学の2.2M望遠鏡による近傍銀河のUバンドを含む多色観測を行って制限を与えることを中心にきりかえた。また別途開発中であった広帯域の小型カメラによる観測で塵による減光量に制限を与えることとした。このための2.2m望遠鏡の観測は大学院生と代表者で行い、Uバンド以外の銀河観測は比較的順調に観測できたが、Uバンドでの効率が公開されていた情報と異なり感度が桁で低いことが判明した。原因についてはハワイ大学側で調査中であるが、いずれにしても、残念ながら当初目標としていた深いUバンドのデータの取得をするには至らなかった。そこで再度Uバンドの観測を計画すると共に、現在GALEXの紫外線の公開データを使うことで当初の目的を達成できるように研究を進めている。一方近傍銀河撮像用カメラについてはデュワーがほぼ完成した。近傍銀河についてはUバンドの観測の予想外の問題で1年以上遅れたが、当初の目的は達成できると見込んでいる。遠方超新星については宇宙論の論文1編、Ia型超新星の出現率の論文2編を出版、またIa型超新星の母銀河の形態についての論文を投稿中(Mayer,J.他)である。また、もともとの研究の大きな動機となっているダークエネルギーについての一般向けの解説書を名古屋大学の松原准教授と2人で執筆、出版した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ハワイ大学の望遠鏡によるUバンドの観測が、観測装置の不具合で不成功に終わったため、24年度に再度観測を他の望遠鏡で計画すると共に衛星望遠鏡の公開データをもとに研究を進めている。紫外線を使ったときの減光を、可視狭帯域観測や遠中間赤外線で推定して補正するなどの、詳細な検討は進んでおり、1年遅れで成果が達成できる見込みである。一方、遠方のIa型超新星については、昨年までに行っていた国際共同研究で論文にまとめ、出版または投稿中である。

Strategy for Future Research Activity

観測装置の不具合でデータが部分的にしか取得できず、目標の達成が遅れた。観測装置は5年以上公開されていた装置だが、Uバンドについてはほとんど使用実績がなかったことを事前に把握できなかったことが反省点される。不足データについては上記の通り、追加観測あるいは公開データの利用で解決をしていく予定である。一方で、狭帯域撮像カメラの開発が別途進んでおり、そちらの観測とあわせて当初の目標は、むしろより確実な方法で達成できる見込みである。本計画の目標は代表者が進めている別のプロジェクト(重力崩壊型超新星の環境研究)に本研究を融合させて、成果を出していく予定である。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] The Hubble Space Telescope Cluster Supernova Survey. VI. The Volumetric Type Ia Supernova Rate2012

    • Author(s)
      Barbary, K., 他43名(含土居)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 745 Issue: 1 Pages: 20-31

    • DOI

      10.1088/0004-637x/745/1/31

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Hubble Space Telescope Cluster Supernova Survey. II. The Type Ia Supernova Rate in High-redshift Galaxy Clusters2012

    • Author(s)
      Barbary, K., 他43名(含土居)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 745 Issue: 1 Pages: 32-60

    • DOI

      10.1088/0004-637x/745/1/32

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Hubble Space Telescope Cluster Supernova Survey. V. Improving the Dark-energy Constraints above z>1 and Building an Early-type-hosted Supernova Sample2012

    • Author(s)
      Suzuki, N., 他55名(含土居)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 746 Issue: 1 Pages: 85-109

    • DOI

      10.1088/0004-637x/746/1/85

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photometric Response Functions of the Sloan Digital Sky Survey Imager2010

    • Author(s)
      Doi, Mamoru, et al.
    • Journal Title

      The Astronomical Journal

      Volume: Vol.139, Issue 4 Pages: 1628-1648

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectra and Hubble Space Telescope Light Curves of Six Type Ia Supernovae at 0.511<z<1.12 and the Union2 Compilation2010

    • Author(s)
      Amanullah R., et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: Vol.716, Issue 1 Pages: 712-738

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The Milky Way Tomography with SDSS. III. Stellar Kinematics2010

    • Author(s)
      Bond, Nicholas A., et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: Vol.716, Issue 1 Pages: 1-29

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 可視光ファブリーベロー分光撮像装置の開発2012

    • Author(s)
      橋場康人, 他4名(含土居)
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-03-21
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 木曽広視野カメラ(KWFC)開発の進捗2010

    • Author(s)
      加藤拓也, 他
    • Organizer
      日本天文学会2010年秋季年会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2010-09-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Book] 宇宙のダークエネルギー2011

    • Author(s)
      土居守、松原隆彦
    • Total Pages
      256
    • Publisher
      光文社
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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