2021 Fiscal Year Annual Research Report
Identifying the origin of the type-Ia supernova by observations just after the explosion
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18H05223
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
土居 守 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00242090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
前田 啓一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00503880)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | Ia型超新星 / 親星 / 爆発メカニズム / 標準光源 / 宇宙膨張 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トモエゴゼンカメラによって毎夜7000平方度を掃天の後2000平方度以上を30分おきに観測、最後に再度掃天する観測を実施、また参照画像を作成してデータ解析パイプラインの性能を向上させた。せいめい望遠鏡用の3バンド同時撮像カメラTriCCSは、３バンドでの同時撮像では全国共同利用にも提供しながら、超新星の観測やFast Radio Burstの高時間分解能観測等を行った。近赤外線分光器NICEは、高地対応のための対応を終え、新型コロナ等によって遅れているTAO望遠鏡の完成を待っている。
観測研究においては、トモエゴゼンカメラによって爆発後間もないIa型超新星が一度極大を迎える現象を約30分間隔で３回以上捉えることに成功した。追加観測を含めて理論モデルと比較、星周物質との相互作用によって初期に輝いたことを示し、親星への制限を得た。結果は査読論文で発表すると共に記者発表も実施した。また、せいめい望遠鏡による観測を継続し、複数の結果を発表した。例として、特異なIa型超新星であるIax型超新星の爆発機構に制限を与えた。他にも、国際的な観測ネットワークに参加し、Ia型超新星と重力崩壊型超新星の境界にあたる現象である電子捕獲型超新星の候補天体を発見し、記者発表を行った。
さらに、Ia型超新星をスペクトル分類によって分けた時の光度曲線の違いの分析をすすめ標準光源の高精度化の研究を進めている。
理論研究としては、Ia型超新星の初期放射の解釈にも関係する現象である、星周物質との衝突による放射の研究を行った他、超新星残骸に至る進化計算など複数の成果を国際査読誌に発表した。
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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
本研究が中心となって製作した３バンド同時撮像装置TriCCSは順調に観測を実施、全国共同利用にも供されている。計画当初に比べCMOSセンサーにより高速撮像が可能となってFast Radio Burstの観測なども可能となり、また分光観測モードも別財源を中心に立ち上げを開始しており、超新星スペクトルの取得も可能になった。これは当初の計画以上の進展である。トモエゴゼンカメラによって超新星候補を選別し、光度曲線取得のための観測を何回か実施し、当初の計画通りに進んでいる。近赤外線についてせいめい望遠鏡の撮像部分は別のグループと協力して立ち上げることとなった。こちらは遅れており、令和4年夏にせいめい望遠鏡で試験観測を開始する予定である。また近赤外線分光器NICEの準備は整っているが、搭載するTAO望遠鏡の完成が遅れている。全体として可視光部分については当初の予定通り、あるいは当初の計画以上に進展している部分もあり、近赤外線部分は遅れている。TAO望遠鏡完成の遅れはとりもどすことが難しい一方で、可視光の分光観測によりIa型超新星の細分類を行い、別々に光度曲線を作成することで、標準光源の高精度化を進めることを進めている。総合的にみておおむねであるが順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
TriCCSについては分光モードをたちあげ、超新星の分光観測も可能になるようにし、トモエゴゼンも含め、初期からIa型超新星を発見し、TriCCSおよび他の望遠鏡・観測装置を含めて観測を実施していく。理論研究についても引き続き進めていく。また分光スペクトル細分類ごとの可視光の光度曲線を詳細に調べ、これまでよりよい標準光源化が可能となるように研究を推進していき、特に過去の観測が少ない細分類に重点をおきながらサンプルを増やしていく。近赤外線については光度曲線の取得を開始する。近赤外線スペクトルの取得は、TAO望遠鏡完成次第進められる体制としていく。
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