超高輝度超新星の正体の解明と応用

• 研究課題/領域番号: 16H07413
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 守屋 尭 国立天文台, 理論研究部, 特任助教 (90779547)
• 研究期間 (年度): 2016-08-26 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 超新星爆発 / 大質量星 / 恒星進化 / 理論天文学 / 光学赤外線天文学 / 超高輝度超新星 / 高赤方偏移超新星 / 初期宇宙

研究成果の概要

超新星は大質量星が最期に起こす大爆発である。近年、超高輝度超新星と呼ばれる、これまで知られていた超新星よりも約１０倍以上明るい超新星の存在が明らかになったが、どのような星がなぜそれほど明るい超新星となるのか分かっていなかった。本研究により、爆発時に高磁場高速回転中性子星を形成する超新星が超高輝度超新星となる可能性が高いことが分かった。また、超高輝度超新星はこれまで知られた超新星より遠くまで観測できる。すばる望遠鏡ハイパーシュプリームカムを用いてこれまでで最も遠い超新星を発見し、初期宇宙では大質量星が多く形成されている可能性があることが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] コロンビア大学(米国)
• [国際共同研究] 理論実験物理学研究所(ロシア連邦)
• [国際共同研究] リバプールジョンムアーズ大学/オックスフォード大学(英国)
• [国際共同研究] ボン大学/マックスプランク電波天文学研究所/マックスプランク地球外物理学研究所(ドイツ)
• [雑誌論文] Explosions of Thorne-Zytkow objects (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 475 号: 1 ページ: L49-L51
  • DOI: 10.1093/mnrasl/sly005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superluminous Supernovae (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J.、Sorokina Elena I.、Chevalier Roger A.
  • 雑誌名: Space Science Reviews 巻: 214 号: 2 ページ: 59-59
  • DOI: 10.1007/s11214-018-0493-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Type IIP supernova light curves affected by the acceleration of red supergiant winds (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J、Forster Francisco、Yoon Sung-Chul、Grafener Gotz、Blinnikov Sergei I
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 476 号: 2 ページ: 2840-2851
  • DOI: 10.1093/mnras/sty475
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Immediate dense circumstellar environment of supernova progenitors caused by wind acceleration: its effect on supernova light curves (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J.、Yoon Sung-Chul、Grafener Gotz、Blinnikov Sergei I.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters 巻: 469 号: 1 ページ: L108-L112
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slx056
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Superluminous Transients at AGN Centers from Interaction between Black Hole Disk Winds and Broad-line Region Clouds (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J.、Tanaka Masaomi、Morokuma Tomoki、Ohsuga Ken
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 843 号: 2 ページ: L19-L19
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aa7af3
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] OGLE-2014-SN-073 as a fallback accretion powered supernova (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J、Terreran Giacomo、Blinnikov Sergei I
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 475 号: 1 ページ: L11-L14
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slx200
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Hydrogen-rich supernovae beyond the neutrino-driven core-collapse paradigm (2017)
  • 著者名/発表者名: Terreran G.、Pumo M. L.、Chen T.-W.、Moriya T. J.、Taddia F.、Dessart L.、Zampieri L.、Smartt S. J.、Benetti S.、Inserra C.、Cappellaro E.、Nicholl M.、Fraser M.、Wyrzykowski L.、Udalski A.、Howell D. A.、McCully C.、Valenti S.、Dimitriadis G.、Maguire K.、Sullivan M.、Smith K. W.、Yaron O.、Young D. R.、他
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 1 号: 10 ページ: 713-720
  • DOI: 10.1038/s41550-017-0228-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Light-curve and spectral properties of ultrastripped core-collapse supernovae leading to binary neutron stars (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Takashi J.; Mazzali, Paolo A.; Tominaga, Nozomu; Hachinger, Stephan; Blinnikov, Sergei I.; Tauris, Thomas M.; Takahashi, Koh; Tanaka, Masaomi; Langer, Norbert; Podsiadlowski, Philipp
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 466 号: 2 ページ: 2085-2098
  • DOI: 10.1093/mnras/stw3225
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Properties of Magnetars Mimicking 56Ni-powered Light Curves in Type IC Superluminous Supernovae (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Takashi J.; Chen, Ting-Wan; Langer, Norbert
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 835 号: 2 ページ: 177-177
  • DOI: 10.3847/1538-4357/835/2/177
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Radio Transients from Accretion-induced Collapse of White Dwarfs (2016)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Takashi J.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 830 号: 2 ページ: L38-L38
  • DOI: 10.3847/2041-8205/830/2/l38
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Supernovae Powered by Magnetars that Transform into Black Holes (2016)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Takashi J.; Metzger, Brian D.; Blinnikov, Sergei I.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 833 号: 1 ページ: 64-64
  • DOI: 10.3847/1538-4357/833/1/64
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] HSC Transient Survey (V): High-redshift superluminous supernovae (2018)
  • 著者名/発表者名: 守屋尭
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] ultra-stripped超新星の観測的性質 (2017)
  • 著者名/発表者名: 守屋尭
  • 学会等名: 日本天文学会2017年春季年会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2017-03-15
• [学会発表] Light-curve and spectral properties of ultra-stripped core-collapse supernovae (2017)
  • 著者名/発表者名: Moriya, Takashi
  • 学会等名: Transient Universe in the Big Survey Era: Understanding the Nature of Astrophysical Explosive Phenomena
  • 発表場所: 京都大学（京都府・京都市）
  • 年月日: 2017-01-23
  • 国際学会
• [学会発表] The interaction of ejecta with the CSM/ISM (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Moriya
  • 学会等名: Eta Carinae, LBVs, and Supernova Impostors
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Theories of superluminous supernovae (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Moriya
  • 学会等名: Fifty-One Erg 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Connecting supernovae with their progenitors: progress and open questions (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Moriya
  • 学会等名: Evolution and Explosion of Massive Stars
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Predicted but unobserved supernovae (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Moriya
  • 学会等名: South American Supernovae 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Finding supernovae at the reionization era with Subaru and WFIRST (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Moriya
  • 学会等名: WFIRST-Subaru synergitic observation workshop
  • 国際学会
• [学会発表] How can magnetars mimic the 56Ni decay? (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Moriya
  • 学会等名: Superluminous supernovae in the next decade
  • 国際学会
• [学会発表] 恒星風加速の超新星への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 守屋尭
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 超新星で探る赤色超巨星の質量放出機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 守屋尭
  • 学会等名: 第30回 理論懇シンポジウム 「星の物理の新地平」
• [学会発表] 超新星とガンマ線バースト (2017)
  • 著者名/発表者名: 守屋尭
  • 学会等名: 宇宙線研究所共同利用研究会「ガンマ線バースト研究の新機軸」
  • 招待講演