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Ia型超新星の多様性の起源とダークエネルギーの状態方程式の探求

Publicly Offered Research

Project AreaProbing the Dark Energy through an Extremely Wide & Deep Survey with Subaru Telescope
Project/Area Number 22012003
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

野本 憲一  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (90110676)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2010: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords超新星 / 赤方偏移 / 元素合成 / 宇宙膨張 / 白色矮星
Research Abstract

高赤方偏移のIa型超新星を使って、宇宙論パラメータを決める場合、Ia型超新星の絶対的明るさを高い精度で知る必要がある。現在は、近傍のIa型超新星の光度曲線の巾と絶対的明るさの関係を適用している。しかしながら、ダークエネルギーの状態方程式を赤方偏移の関数として求める場合、Ia型超新星が進化していないか、すなわち、上記の光度曲線と絶対的明るさの関係自体が赤方偏移の関数として変化していないか、という重要な疑問が残る。本研究では、この疑問を解くカギとして、Ia型超新星の多様性の起源を解明することを目的とした。
そのために、白色綾星と主系列星ないしは赤色巨星のペアからなる連星系の進化にどのような多様性が生じるかを追跡した。着目したのは、白色倭星の回転である。遠心力が効くと、Chandrasekhar limitの質量が増加する。実際の連星系では、特殊な場合、すなわち金属量の少ない銀河系で作られた白色綾星の系がSuper-Chandra Massを持った系に進化しうることがわかった。このような質量の大きい白色倭星の爆発がSuper-Chandra超新星と呼ばれる特に明るい超新星となる。
回転する白色矮星は別の効果ももたらす。質量降着がストップした後、次第に回転がおさまってから爆発が起こるケースもあるということである。この遅れが大きいと、爆発した時には、相手の星がヘリウムの白色綾星になっていて爆発後に観測されない、という場合もあることを初めて示した。
特に明るい超新星の発生頻度は高くないので、宇宙論パラメータを決める議論への影響は大きくはない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

Ia型超新星の多様性の起源に直結していると思われるSuper-Chandra超新星の理論的モデルを構築するにあたって、国内の広島大学やインドのヒマラヤ天文台における観測的な研究グループとの共同研究の体制が非常に効果的にとれたことである。詳細なカラーの比較により、モデルへの強い制約が得られた。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012 2010

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] A Single Degenerate Progenitor Model for Type Ia Supernovae Highly Exceeding the Chandrasekhar Mass Limit2012

    • Author(s)
      Hachisu, I., Kato, M., Saio, H., Nomoto, K.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 744

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Super-Chandrasekhar-mass Light Curve Models for the Highly Luminous Type Ia Supernova 2009dc2012

    • Author(s)
      Yasuomi Kamiya, et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 756(2) Issue: 2 Pages: 191-191

    • DOI

      10.1088/0004-637x/756/2/191

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Final Fates of Rotating White Dwarfs and Their Companions in the Single Degenerate Model of Type Ia Supernovae2012

    • Author(s)
      Hachisu, I., Kato, M., Nomoto, K.
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 756 Issue: 1 Pages: 1-13

    • DOI

      10.1088/2041-8205/756/1/l4

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectropolarimetry of Extremely Luminous Type Ia Supernova 2009dc2010

    • Author(s)
      Tanaka, M., Kawabata, K., Nomoto, K.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 714 Pages: 1209-1216

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An asymmetric explosion as the origin of spectral evolution diversity in type Ia supernovae2010

    • Author(s)
      Maeda, K., Benetti, S., Nomoto, K.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 466 Pages: 82-85

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Supersoft X-ray Phase of Single Degenerate Type Ia Supernova Progenitors in Early-type Galaxies2010

    • Author(s)
      Hachisu, I., Kato, M., Nomoto, K.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 724

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Recent Developments in Supernova Models2013

    • Author(s)
      K. Nomoto
    • Organizer
      IAU Symposium 296
    • Place of Presentation
      Raichak, India
    • Year and Date
      2013-01-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ia型超新星のスペクトル進化の多様性の起源2010

    • Author(s)
      前田啓一
    • Organizer
      日本天文学会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2010-09-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-08-23   Modified: 2018-03-28  

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