2021 Fiscal Year Research-status Report
Study of the origin of the diversity of Type Ia Supernovae with high energy-resolution X-ray spectroscopy
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20K04009
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
寺田 幸功 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (90373331)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | X線分光観測 / X線分光撮像衛星XRISM / Ia 型超新星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、Ia型超新星の多様性の起源を解明すべく、研究期間中に稼働するX線分光撮像衛星XRISMによる過去最高のX線分光能力を最大限に活かし、爆発前の親星である白色矮星連星の重力ポテンシャルの高精度計測や、爆発直後の高温プラズマ分光による精密ドップラー計測、および、爆発後の残骸のプラズマ診断を行う課題である。具体的には、課題i) 白色矮星連星のX線分光を通じた sub-Chandrasekhar 質量の重い白色矮星の探査、課題ii) Ia型超新星の爆発直後での即時分光観測による親星の同定と輝線のドップラー計測による非対称性の診断、課題iii) Ia型超新星残骸の高温プラズマの高分解能分光観測によるプラズマ診断を用いた SD/DD分別と撮像観測による非対称性の診断、および、課題 iv) X線分光撮像衛星XRISMの観測性能強化の４課題を実施する。
初年度には、課題i)ii)の準備として、XRISM衛星の Performance Verification (PV)期における白色矮星の観測や超新星観測を計画し提案した。令和三年度も第二段階の観測提案を行い、強磁場白色矮星の高温プラズマ診断や、重力崩壊型の超新星 SN1987A のプラズマ診断を通じた親星推定・非平衡プラズマ診断の課題が高く評価され、PV期に必ず観測される高優先度課題として選択された。さらに、他波長研究者との共同研究のための議論を行い、より現実的な観測計画に落とし込んだ。
さらに課題iv)として、XRISM衛星の観測性能を強化すべく、科学運用の準備作業を継続して行った。昨年度までの成果である科学運用計画の詳細を査読論文として出版した。また、JAXAやNASA の研究者と協力し地上での衛星データ処理ソフトウェアの開発を完了、検証段階まで進め、観測性能強化のためのモニター項目などの議論を深めた。
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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
X線分光撮像衛星XRISMの稼働後のX線分光観測に向けた準備作業として最大の課題は、「研究実績の概要」に述べた観測提案の採択可否であったが、初年度と本年度との観測計画立案が評価され、無事に採択に至っている。継続して、協力研究者と共に観測計画を詳細化する段階に進めたため、研究に大きな遅れもなく進んでいると自己評価できる。また、解析環境の構築も問題ない。ただし、XRISM衛星の観測の性能強化のための科学運用準備の作業は、打ち上げが迫り、想定以上にエフォートを割かざるを得なくなっている。こうして科学運用準備は大きく進展したが、課題iii)のIa型超新星残骸のX線分光撮像観測の準備がやや遅れ気味である。課題によって進捗に凸凹はあるが、クリティカルな遅れが出ている課題はなく、研究は概ね順調に進展している。
初年度に引き続き、COVID-19 の影響で海外渡航が出来なくなったため、予定していた旅費は翌年度に繰り越すこととした。ただし、予定していた国際会議は遠隔開催となったため、他研究者とのコミュニケーションには問題はない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和四年度もCOVID-19 の影響が続き、複数の国際会議も遠隔開催に切り替わっているものもある。今後も継続して協力研究者と共に、打ち上げに向けたX線分光撮像衛星XRISMの稼働後のX線分光観測に向けた準備作業(課題iv)を進める。また、令和四年度は、やや進捗に遅れがある課題iii)を現在稼働中のX線衛星を用いて進める予定である。その後、令和四年度（もしくは五年度）にXRISM衛星が稼働した後は、予定通り、初期運用観測を実施し、課題i),ii)およびiii)を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響で国内外旅費(国際会議参加や研究打ち合わせ)を使用できなかったため次年度使用とした。次年度も引き続き COVID-19 の影響が続き旅費使用が制限される場合でも、可能な限りリモートでの打ち合わせを実施する（なお、米国開催の予定であった国際較正コンソーシアム会議は既に遠隔開催に決定している）。提案時に予定していた旅費のうち使用できなかった分は、衛星データ用の計算機の増強等に充てる。
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[Journal Article] Detailed design of the science operations for the XRISM mission2021
Author(s)
Terada, Yukikatsu, Holland, Matt, Loewenstein, Michael, Tashiro, Makoto, Takahashi, Hiromitsu, and 34 colleagues
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Journal Title
Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and System
Volume: 7
Pages: id.037001
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Possible Detection of X-Ray Emitting Circumstellar Material in the Synchrotron-dominated Supernova Remnant RX J1713.7-3942021
Author(s)
Tateishi, Dai, Katsuda, Satoru, Terada, Yukikatsu, Acero, Fabio, Yoshida, Takashi, and 2 colleagues
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 923
Pages: id.187
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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