2018 Fiscal Year Research-status Report
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16K05287
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
須田 拓馬 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (90374735)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森谷 友由希 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (60722949)
茂山 俊和 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70211951)
斎藤 貴之 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (40399291)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 超新星 / 恒星進化 / 元素合成 / 金属欠乏星 / 化学進化 / 大質量星 / 連星探査 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主要テーマである、重力崩壊型(II型)超新星爆発の爆風を受けた超金属欠乏星の表面に爆風の残骸が降着する影響及び、恒星表面のリチウムが減少する可能性について検討してきた。今年度では主星となる大質量星の進化計算のアップデートを行い、初代星および超金属欠乏星の進化についてより信頼できる結果が得られる見込みである。超新星イジェクタと低質量星との衝突シミュレーションでは、様々な初期条件における計算が可能となり、計算結果の解析が行われている。今年度では連星間距離の大きい場合の計算方法に工夫を要したが、粒子分割法の改良によって精度をそれほど損ねることなくシミュレーションを行うことが可能となった。超新星イジェクタによる伴星表面の剥離と降着の影響を連星間距離の関数として表すことが可能となり、金属欠乏星の観測データとの比較を行い、論文としてまとめる予定である。前年度に引き続き、大質量星と小質量星からなる連星の形成可能性を検証するために、太陽近傍にあるOB型星の視線速度変動の測定を継続している。今年度は2件の観測提案が採択され、なゆた望遠鏡で継続観測プログラムによる6晩相当の観測時間を獲得し、3天体について1週間ごとの観測データを得ることができた。観測の比較対象である金属欠乏星の観測データの整備も継続したが、特に位置天文衛星Gaiaによる天体の位置情報とのクロスマッチを行うことでデータベースに含まれる星の素性がより明らかになった。
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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
超新星爆発と低質量星との相互作用を明らかにすべく、II型超新星イジェクタと低質量星との衝突を三次元の数値シミュレーションコードを用いて行った。ASURAコードを用いて様々な初期条件に対応できるように衝突粒子数を確保するための検討を行うとともに、粒子分割法の改良を実装することで連星間距離の大きい連星における衝突を再現することができた。大質量の進化計算では、炭素燃焼段階も組み込んだ計算を検討し、より進化の進んだ段階まで計算を行うことが可能となる見込みである。視線速度変動のモニタリング観測は、継続観測プログラムによる短周期連星の検出に絞り込み、数日から数週間の視線速度変動を検出することが可能となった。これまでの解析では4つの観測対象天体のうちすべての天体で速度の変動を検出することができ、そのうちの一天体については連星周期を絞り込むことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
II型超新星イジェクタと低質量星との衝突に関するシミュレーションが順調に進んでおり、イジェクタの降着量と降着元素の分布まで知ることが可能になった。イジェクタによる伴星表面の剥離よりもイジェクタの伴星への降着の影響が大きいことが分かり、伴星の金属量変化を見積もることが可能となった。次年度では爆発モデルや連星パラメターを広く変えた場合の降着量と元素組成分布を調べ、観測データとの比較を試みる。シミュレーションから予測されるリチウム組成と鉄組成の変化が観測データのばらつきを説明できるかどうかを検証し、宇宙で最初に誕生した星の痕跡を発見する処方箋を提供することを目指す。大質量星の進化計算では、炭素燃焼段階の計算までを追跡可能にするよう恒星進化コードを改良し、大質量金属欠乏星の進化の枠組みを確立する。なゆた望遠鏡による観測を継続して行うとともに、岡山188cm望遠鏡を用いた高分散分光によるフォローアップ観測も予定している。
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| Causes of Carryover |
スパコンによる計算時間の予算および観測を実施するための予算を次年度に回す必要が生じたため。次年度では数値シミュレーションを行うための予算を確保するとともに、岡山188cm望遠鏡の利用申請を行う予定である。
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