2011 Fiscal Year Research-status Report
初代と第二世代の種族III星への異なる質量降着が引き起こす超新星とその元素合成
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23540262
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
野本 憲一 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (90110676)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 知治 東京大学, 東京大学・理学系研究科, 助教 (20280935)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 超新星 / 宇宙化学進化 / 元素合成 / 宇宙初代星 / 大質量星 |
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| Research Abstract |
宇宙の初期に形成された重元素を含まない種族IIIの星の進化は、宇宙の元素の起源、宇宙の再電離の源、巨大および中間質量ブラックホールの起源の問題とも密接に関連して、現在の天文学の焦点の一つである。種族IIIの星には、初代星としての種族III.1の星と、初代星に熱的力学的影響を受けて形成される種族III.2の星とがある。本研究では、これらの星が、大量のガスを降着しながら、どのように大質量星に進化していくか、どのようなタイプの超新星を引き起こし、どのような重元素を宇宙空間に放出するか、種族III.1とIII.2の星に降着率の違いにより、どのような違いが生じるかの理論的予測をたて、元素組成などの観測との比較から、初期天体の性質と進化を探求することを目的とした。本年は、最近発見されはじめた Super-luminous supernovae がどの程度の大質量の星の爆発なのか、どの程度の鉄その他の元素 を放出する超新星なのか、種族III.1あるいはIII.2にどう関係しているのかを推定することに主眼をおいて研究を進めた。そのために、Super-luminous supernovaeの一つである Ic型超新星1999as の光度曲線とスペクトルのモデルと観測から、質量、爆発エネルギーなどを推定する研究をおこなった。主系列上で太陽の100倍近い大質量星の爆発モデルが明るさのピーク付近の観測をよく説明する結果が得られた。その質量から、Pair Instability Supernova ではなく、重力崩壊型超新星と考えてよく、宇宙初期における大量の鉄の生成源として、重要な超新星である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Super-luminous supernovae がどの程度の大質量の星の爆発なのか、どの程度の鉄その他の元素を放出する超新星なのか、定量的な理論モデルを構築することができた。これは、水素を含まないタイプのSuper-luminous supernovae全般の理解にとって重要な結果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
SN 1999as の後期の光度曲線は星周物質との衝突の効果があることを示唆しているので、衝突モデルの計算を行う。Super-luminous supernovaeの中でも水素を含むものと含まないものとがあり、星風や連星の影響など、その進化論的な起源、種族III.1とIII.2 との関係を明らかにしていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
本年度に得られた結果を、多くの国際会議で発表し、議論を巻き起こしていく。そのための国外旅費を使用する。また、共同研究者が中部大学に移動したので、国内旅費として使用し、モデル計算に支障がでないようにする。また、計算機を増強していく。
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