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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Exploring the Frontier of Time-Domain Astronomy with Large Survey Observations

Research Project

Project/Area Number 15H02075
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

田中 雅臣  東北大学, 理学研究科, 准教授 (70586429)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 冨永 望  甲南大学, 理工学部, 教授 (00550279)
諸隈 智貴  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10594674)
安田 直樹  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (80333277)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords光学赤外線天文学 / 時間領域天文学 / 超新星爆発
Outline of Annual Research Achievements

最終年度は、平成28年度11月から平成29年度5月までにすばる望遠鏡HSC戦略枠観測の一環として取得された突発天体サーベイ観測データ(可視光g,r,i,z,yバンド)を網羅的に再解析し、発見された約1800天体の超新星爆発の性質を論文としてまとめた(Yasuda, Tanaka, et al. 2019, PASJ, in press)。この論文では、超新星の光度曲線をIa型超新星のテンプレートでフィッティングすることで、測光的な分類を行い、400天体以上のIa型超新星を同定した。そのうち58天体は赤方偏移1以上の天体であり、これまでで最大の高赤方偏移Ia型超新星のサンプルを構築することができた。さらに、本研究期間内に取得したオーストラリア3.9m望遠鏡による母銀河の分光データと合わせて、機械学習を用いた超新星の分類の結果をまとめた論文を執筆中である。
この結果を用いて、本研究課題の主目的である短時間突発天体の探査を系統的に行った。全天体の光度曲線の幅を定量化し、上記のIa型超新星の性質と比較することで、通常の超新星爆発よりも光度曲線の進化が速い約20天体の同定に成功した。これらの天体は、これまでPan-STARRS1やDark Energy Surveyで報告されていた天体よりも高赤方偏移のものであり、静止波長で紫外線領域における性質を抑えることができている。これらの天体の絶対等級は-16等級から-20等級と幅広く分布しており、短時間突発天体の多様性が明らかとなった。また、このような天体の宇宙におけるイベントレートを計算した結果、通常の重力崩壊型超新星の5%程度の頻度であることが分かった。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (28 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 10 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 10 results)

  • [Int'l Joint Research] Vilnius University(リトアニア)

    • Country Name
      LITHUANIA
    • Counterpart Institution
      Vilnius University
  • [Int'l Joint Research] Oskar Klein Centre(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      Oskar Klein Centre
  • [Int'l Joint Research] Liverpool John Moores University/University of Leicester(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Liverpool John Moores University/University of Leicester
  • [Int'l Joint Research] Indian Institute of Astrophysics(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      Indian Institute of Astrophysics
  • [Int'l Joint Research] Swinburne University of Technology(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Swinburne University of Technology
  • [Journal Article] A Long-duration Luminous Type IIn Supernova KISS15s: Strong Recombination Lines from the Inhomogeneous Ejecta?CSM Interaction Region and Hot Dust Emission from Newly Formed Dust2019

    • Author(s)
      Kokubo Mitsuru、Mitsuda Kazuma、Morokuma Tomoki、Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Moriya Takashi J.、Yoachim Peter、Ivezi? ?eljko、Sako Shigeyuki、Doi Mamoru
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 872 Pages: 135~135

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaff6b

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Extended Calculations of Energy Levels and Transition Rates of Nd ii-iv Ions for Application to Neutron Star Mergers2019

    • Author(s)
      Gaigalas Gediminas、Kato Daiji、Rynkun Pavel、Rad?i?t? Laima、Tanaka Masaomi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      Volume: 240 Pages: 29~29

    • DOI

      10.3847/1538-4365/aaf9b8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Broad-line Type Ic supernova SN 2014ad2018

    • Author(s)
      Sahu D K、Anupama G C、Chakradhari N K、Srivastav S、Tanaka Masaomi、Maeda Keiichi、Nomoto Ken'ichi
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 475 Pages: 2591~2604

    • DOI

      10.1093/mnras/stx3212

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Transient survey rates for orphan afterglows from compact merger jets2018

    • Author(s)
      Lamb Gavin P、Tanaka Masaomi、Kobayashi Shiho
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 476 Pages: 4435~4441

    • DOI

      10.1093/mnras/sty484

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Low-luminosity Type IIP Supernova 2016bkv with Early-phase Circumstellar Interaction2018

    • Author(s)
      Nakaoka Tatsuya、Kawabata Koji S.、Maeda Keiichi、Tanaka Masaomi、et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 859 Pages: 78~78

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aabee7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Free Neutron Ejection from Shock Breakout in Binary Neutron Star Mergers2018

    • Author(s)
      Ishii Ayako、Shigeyama Toshikazu、Tanaka Masaomi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 861 Pages: 25~25

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac385

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multi-band Polarization of Type IIP Supernovae Due to Light Echo from Circumstellar Dust2018

    • Author(s)
      Nagao Takashi、Maeda Keiichi、Tanaka Masaomi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 861 Pages: 1~1

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac94e

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Radiative Transfer Simulation for the Optical and Near-infrared Electromagnetic Counterparts to GW1708172018

    • Author(s)
      Kawaguchi Kyohei、Shibata Masaru、Tanaka Masaomi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 865 Pages: L21~L21

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aade02

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The origin of polarization in kilonovae and the case of the gravitational-wave counterpart AT 2017gfo2018

    • Author(s)
      Bulla M.、Covino S.、Kyutoku K.、Tanaka M.、Maund J. R.、Patat F.、Toma K.、Wiersema K.、Bruten J.、Jin Z. P.、Testa V.
    • Journal Title

      Nature Astronomy

      Volume: 3 Pages: 99~106

    • DOI

      10.1038/s41550-018-0593-y

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The fast, luminous ultraviolet transient AT2018cow: extreme supernova, or disruption of a star by an intermediate-mass black hole?2018

    • Author(s)
      Perley Daniel A、Mazzali Paolo A、Yan Lin、Cenko S Bradley、Gezari Suvi、et al.
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 484 Pages: 1031~1049

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3420

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-messenger Astronomy with Subaru2019

    • Author(s)
      Tanaka, M.
    • Organizer
      EAO Subaru Science Workshop 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 中性子星合体:キロノバの観測とr-process元素合成2019

    • Author(s)
      田中雅臣
    • Organizer
      核データと重元素合成を中心とする宇宙核物理研究会
    • Invited
  • [Presentation] Observations of core-collapse supernovae2019

    • Author(s)
      田中雅臣
    • Organizer
      10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity
    • Invited
  • [Presentation] 中性子星合体とrプロセス元素合成2019

    • Author(s)
      田中雅臣
    • Organizer
      第5回超新星ニュートリノ研究会
    • Invited
  • [Presentation] GW170817: Optical and Infrared Observations and Kilonova2018

    • Author(s)
      Tanaka, M.
    • Organizer
      Fifth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and the Physical Society of Japan
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Electromagnetic signature of r-process nucleosynthesis2018

    • Author(s)
      Tanaka, M.
    • Organizer
      EMMI Rapid Reaction Task Force: The physics of neutron star mergers at GSI/FAIR
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Kilonova: Observations and Modeling of GW170817/AT 2017gfo2018

    • Author(s)
      Tanaka, M.
    • Organizer
      EMMI Rapid Reaction Task Force: The physics of neutron star mergers at GSI/FAIR
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 重力波天体のマルチメッセンジャー観測2018

    • Author(s)
      田中雅臣
    • Organizer
      宇宙電波懇談会シンポジウム2018「電波天文学の将来サイエンス」
    • Invited
  • [Presentation] GW170817:可視光・赤外線観測とキロノバ2018

    • Author(s)
      田中雅臣
    • Organizer
      重力波観測時代のrプロセスと不安定核
    • Invited
  • [Presentation] 宇宙の重力波天体と重元素合成2018

    • Author(s)
      田中雅臣
    • Organizer
      原子・分子・光科学 (AMO) 討論会
    • Invited
  • [Presentation] Astronomical observations of gravitational wave sources - Needs for atomic data of heavy elements in astronomy -2018

    • Author(s)
      Tanaka, M.
    • Organizer
      TMU Symposium on Physics of Highly Charged Ions 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高エネルギー宇宙ニュートリノ超新星起源説の観測的検証方法2018

    • Author(s)
      田中 雅臣、安田 直樹、鈴木 尚孝、高橋 一郎、諸隈 智貴、姜 継安、冨永 望、山口 正輝、守屋 尭、 ほか HSC Transient WG
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [Presentation] Observations of Gravitational Wave Sources with Tomo-e Gozen2018

    • Author(s)
      田中 雅臣
    • Organizer
      木曽シュミットシンポジウム2018

URL: 

Published: 2019-12-27  

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