Ia型超新星分光測光サーベイによる宇宙膨張の精密測定

• 研究課題/領域番号: 15204012
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 土居 守 東京大学, 大学院理学系研究科, 助教授 (00242090)
• 研究分担者: 安田 直樹 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80333277) ; 本原 顕太郎 東京大学, 大学院理学系研究科, 助手 (90343102)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 50,570千円 (直接経費: 38,900千円、間接経費: 11,670千円); 2006年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2005年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2004年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円); 2003年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
• キーワード: 超新星 / 宇宙膨張測定 / 撮像分光装置

研究概要

本研究の主目的は標準光源であるIa型超新星の分光および測光による観測的研究を観測装置開発と共に行い、宇宙膨張の精密測定を実際に行ってみることであった。
観測的研究については4年の間にすばる望遠鏡を使った超新星観測プログラムを順調に実施し、2001年から2002年にかけて行ったすばる望遠鏡の超新星観測の追加観測を海外の共同研究者とともに進めると共に、新たにハッブル宇宙望遠鏡を用いた超新星観測により最も遠い超新星について候補を発見し、合計約40個の遠方超新星(うちスペクトル型がIa型に確定したもの15個)を見つけることができた。また比較的近傍の超新星約300個を国際共同研究で発見、そのうち50個以上についてすばる望遠鏡でスペクトルを取得することに成功した。近傍と遠方を比較して宇宙膨張の精密測定を行うことについては現在データを精査・解析中であるが、基礎となるデータとしては質・量ともに画期的なものを取得することに成功した。
観測装置開発としては世界で初めて15のバンドで同時に撮像観測のできる多色同時撮像カメラを完成させ、広島大学東広島天文台の1.5mかなた望遠鏡にとりつけて試験観測を行うことに成功した。望遠鏡時間が早期に確保できなかったため、まだ超新星観測は行えていないが、試験観測初期の結果は順調で、適切な超新星が出現次第、観測を実施できる予定である。この装置は同時に将来のダークエネルギー研究を銀河、超新星サーベイで行うにあたっての大型装置の実現の基礎となるものである。
また国際共同研究スローンデジタルスカイサーベイにおいて、銀河分布を、宇宙背景放射他のデータとあわせて調べ、宇宙膨張パラメータについて、制限を与えることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Searching for a companion star of Tycho s type Ia supernova with optical spectroscopic observations (2007)
  • 著者名/発表者名: Ihara, Y.et al.(6 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Publications of Astronomical Society of Japan (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Searching for a companion star of Tycho' s type Ia supernova with optical spectroscopic observations (2007)
  • 著者名/発表者名: Ihara, Y., Ozaki, J., Doi, M., Shigeyama, T., Kashikawa, N., Komiyama, Y., Hattori, T
  • 雑誌名: Publications of Astronomical Society of Japan (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Detection of the Baryon Acoustic Peak in the Large-Scale Correlation Function of SDSS Luminous Red Galaxies (2006)
  • 著者名/発表者名: Eisenstein, D.J.et al.(48 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 74 ページ: 123507-123507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cosmological constraints from the SDSS luminous red galaxies (2006)
  • 著者名/発表者名: Tegmark., M., et al.(67 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 74
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cosmological constraints from the SDSS luminous red galaxies (2006)
  • 著者名/発表者名: Tegmark, M.et al.(67 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 74 ページ: 123507-123507
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cosmological constraints from the SDSS luminous red galaxies (2006)
  • 著者名/発表者名: Tegmark, Max他67名
  • 雑誌名: Physical Review D 74 ページ: 123507-123507
• [雑誌論文] Spectroscopic confirmation of high-redshift supernovae with the ESO VLT. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lidman, C.et al.(48 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 430 ページ: 843-843
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cosmological parameter analysis including SDSS Lyalpha forest and galaxy bias : Constraints on the primordial spectrum of fluctuations, neutrino mass, and dark energy (2005)
  • 著者名/発表者名: Seljak, U.et al.(23 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 71 ページ: 103515-103515
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Supernova Cosmology Project, Spectroscopic confirmation of high-redshift supernovae with the ESO VLT. (2005)
  • 著者名/発表者名: Lidman, C.et al.(47 authors including Doi, M., Motohara, K., Yasuda, N.)
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 430 ページ: 843-851
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cosmological parameter analysis including SDSS Lyalpha forest and galaxy bias : Constraints on the primordial spectrum of fluctuations, neutrino mass, and dark energy (2005)
  • 著者名/発表者名: Seljak, U et al.(23 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 71 ページ: 103515-103515
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Detection of the Baryon Acoustic Peak in the Large-Scale Correlation Function of SDSS Luminous Red Galaxies (2005)
  • 著者名/発表者名: Eisenstein, D.et al.(48 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 633 ページ: 560-574
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Detection of the Baryon Acoustic Peak in the Large-Scale Correlation Function of SDSS Luminous Red Galaxies (2005)
  • 著者名/発表者名: Eisenstein, D.E.他48名(含土居)
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 633 ページ: 560-574
• [雑誌論文] Spectroscopic confirmation of high-redshift supernovae with the ESO VLT (2005)
  • 著者名/発表者名: C.Lidman 他47名
  • 雑誌名: Astronomy and Astrophysics 4302 ページ: 843-851
• [雑誌論文] The Three-Dimensional Power Spectrum of Galaxies from the Sloan Digital Sky Survey (2004)
  • 著者名/発表者名: Tegmark., M.et al.(65 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 606 ページ: 702-702
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Cosmological parameters from SDSS and WMAP (2004)
  • 著者名/発表者名: Tegmark., M.et al.(67 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 69 ページ: 103501-103501
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The Three-Dimensional Power Spectrum of Galaxies from the Sloan Digital Sky Survey (2004)
  • 著者名/発表者名: Tegmark, T.et al.(65 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 606 ページ: 702-740
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cosmological parameters from SDSS and WMAP (2004)
  • 著者名/発表者名: Tegmark, T.et al.(65 authors including Doi, M.)
  • 雑誌名: Physical Review D 69 ページ: 103501-103501
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 日本物理学会編(含土居守): "宇宙を見る新しい目"日本評論社. 223 (2004)