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2016 Fiscal Year Annual Research Report

超高輝度超新星の正体の解明と応用

Research Project

Project/Area Number 16H07413
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

守屋 尭  国立天文台, 理論研究部, 特任助教 (90779547)

Project Period (FY) 2016-08-26 – 2018-03-31
Keywords超高輝度超新星 / 高赤方偏移超新星 / 初期宇宙
Outline of Annual Research Achievements

超高輝度超新星を明るくするメカニズムの解明のため、超高輝度超新星の明るさを説明するモデルとして現在特に注目を集めている、高磁場を持つ高速回転中性子星(マグネター)の回転エネルギーの開放による増光モデルを中心にその妥当性を調査した。特に超高輝度超新星の減光率がコバルト56の崩壊率に近いことに注目をした。超高輝度超新星の減光率がコバルト56の崩壊率に近いことは、超高輝度超新星がニッケル56の放射性崩壊により明るくなっているモデルを支持する論拠の1つであった。しかし、本研究により、マグネターであっても条件によっては爆発から最大約700日間はニッケル56の放射性崩壊と同じような振る舞いをもつ光度曲線を持つことができることが明らかになり、光度曲線が必ずしもニッケル56による増光を支持しているとは限らないことを示した。また、マグネターがどのような条件下でニッケル56と似たような振る舞いを持てるかを明らかにした。
すばる望遠鏡HSCを用いて、高赤方偏移超高輝度超新星サーベイを行った。観測されたデータの中から、高赤方偏移超高輝度超新星候補の選定を行い、数十個の候補を選定した。特に、発見された高赤方偏移超高輝度超新星候補のスペクトル観測をオーストラリアのスインバン大学の共同研究者とともにKeck望遠鏡で2回行った。1回は天候に恵まれなかったが、1回の観測で赤方偏移2付近の超高輝度超新星候補4つのスペクトル観測を行い、3つの候補が高赤方偏移天体であることを確認した。これにより、赤方偏移2付近の超新星観測数が飛躍的に上昇した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

超高輝度超新星を明るくするモデルに対する制限を与えることが出来た。また、高赤方偏移超高輝度超新星サーベイも行われ、候補天体の追観測も構築した国際協力体制を用いて実行でき、スペクトルを得ることが出来た。

Strategy for Future Research Activity

どのような条件を持つマグネターがどのような超高輝度超新星の光度曲線を持てるかが明らかになったので、超高輝度超新星を形成するようなマグネターを作るために超高輝度超新星の親星がどのような進化をする必要があるかを明らかにする。また、これまでの高赤方偏移超高輝度超新星サーベイで得られた高赤方偏移超新星をもとに、初期宇宙での星形成に対する制限を与え、宇宙論への応用を試みる。

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] コロンビア大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      コロンビア大学
  • [Int'l Joint Research] 理論実験物理学研究所(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      理論実験物理学研究所
  • [Int'l Joint Research] リバプールジョンムアーズ大学/オックスフォード大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      リバプールジョンムアーズ大学/オックスフォード大学
  • [Int'l Joint Research] ボン大学/マックスプランク電波天文学研究所/マックスプランク地球外物理学研究所(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ボン大学/マックスプランク電波天文学研究所/マックスプランク地球外物理学研究所
    • # of Other Institutions
      1
  • [Journal Article] Light-curve and spectral properties of ultrastripped core-collapse supernovae leading to binary neutron stars2017

    • Author(s)
      Moriya, Takashi J.; Mazzali, Paolo A.; Tominaga, Nozomu; Hachinger, Stephan; Blinnikov, Sergei I.; Tauris, Thomas M.; Takahashi, Koh; Tanaka, Masaomi; Langer, Norbert; Podsiadlowski, Philipp
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: 466 Pages: 2085-2098

    • DOI

      10.1093/mnras/stw3225

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Properties of Magnetars Mimicking 56Ni-powered Light Curves in Type IC Superluminous Supernovae2017

    • Author(s)
      Moriya, Takashi J.; Chen, Ting-Wan; Langer, Norbert
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 835 Pages: 177

    • DOI

      10.3847/1538-4357/835/2/177

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Radio Transients from Accretion-induced Collapse of White Dwarfs2016

    • Author(s)
      Moriya, Takashi J.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal Letters

      Volume: 830 Pages: L38

    • DOI

      10.3847/2041-8205/830/2/L38

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Supernovae Powered by Magnetars that Transform into Black Holes2016

    • Author(s)
      Moriya, Takashi J.; Metzger, Brian D.; Blinnikov, Sergei I.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 833 Pages: 64

    • DOI

      10.3847/1538-4357/833/1/64

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ultra-stripped超新星の観測的性質2017

    • Author(s)
      守屋尭
    • Organizer
      日本天文学会2017年春季年会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-15
  • [Presentation] Light-curve and spectral properties of ultra-stripped core-collapse supernovae2017

    • Author(s)
      Moriya, Takashi
    • Organizer
      Transient Universe in the Big Survey Era: Understanding the Nature of Astrophysical Explosive Phenomena
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2017-01-23
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-31  

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