2020 Fiscal Year Research-status Report
超高光度超新星母銀河における隠された星形成活動および分子ガスの詳細研究
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19K03925
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
廿日出 文洋 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70719484)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超高光度超新星 / 電波観測 / 系外銀河 / 星形成 / 分子ガス / ALMA / VLA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽のおよそ10倍以上の質量を持つ星は、寿命を迎える際に超新星爆発を起こす。近年の大規模探査により、通常の超新星の10～100倍も明るい超高光度超新星が発見された。しかし、超高光度超新星がどのような環境で発生するのか未だ解明されていない。本研究では、新たな観測手法として塵による吸収を受けない電波を用いることにより、母銀河の系統的な観測及び空間分解した観測を行い、超高光度超新星の発生環境を理解する。今年度は、以下の成果が得られた。
i) 超高光度超新星が発生した場所において、星の材料である分子ガスの性質を探るため、ALMA望遠鏡を用いて超高輝度超新星2017egm母銀河の観測を行った。その結果、I型超高輝度超新星の母銀河において世界で初めて分子ガスの検出に成功した。空間的に分解した観測により、超新星が発生した環境は、通常の星形成環境と分子ガスの性質が共通することが分かった。この結果は査読付き論文として出版された。
ii) 大規模サンプルを用い、既存の観測では検出できなかった塵に隠された星形成の有無を系統的に探査するため、VLA電波干渉計を用いて超高光度超新星およびその母銀河の観測を行った。提案していた観測が終了し、データ取得が完了した。これまでに取得されたデータと合わせることで、世界最大のサンプルを構築した。本年度に取得されたデータは、一時的な処理が終了し、投稿論文として準備中である。
iii) 観測された天体のうち1天体から時間変動を検出した。超高光度超新星のシステムにおいて、発生から数年後の電波放射の時間変動が検出されたのは世界で初めてである。時間変動の要因としては、母銀河における活動銀河核の変動、あるいは超新星発生時に誕生した若いマグネター（強磁場を持つ中性子性）からのエネルギー供給が考えられる。この成果は査読付き論文として受理された。
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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
VLA電波干渉計を用いた母銀河の観測が終了し、予定していたデータの取得が完了した。データ解析も終了し、投稿論文に向けて準備を行っている。
うち1つの天体では、爆発から数年後の電波放射について時間変動を発見した。このような時間変動の検出は世界で初めてであり、査読付き投稿論文として受理された。
このように、本研究課題で実施予定の研究について、おおむね順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
VLA電波干渉計で観測した天体について、超高輝度超新星およびその母銀河の電波帯における統計的な性質をまとめ、論文化を行う。
また、COVID-19の影響で中断していたALMA望遠鏡による分子ガス観測については、観測が再開される見込みである。この観測によって、より高空間分解能の観測および異なる準位の一酸化炭素輝線が得られると期待される。データが取得され次第解析を行い、既存のデータと合わせることによって超高輝度超新星の発生環境の理解を進める。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響で、参加を予定していた学会・研究会の多くが中止または延期となった。
また、ALMAによる観測が一部未実行であるため、データの多くが揃う次年度におよびストレージの購入を行う予定である。
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