研究課題
特別研究員奨励費
大質量(太陽の8倍以上)の星は、超新星という大爆発でその一生を終えることが知られている。近年様々な観測データから、一部の大質量の星は超新星が起きる直前に、激しい質量放出が起きることが分かってきた。しかし、その原因はまだ分かっていない。質量放出の起源の候補として、爆発直前の星の外層における、波などによるエネルギー散逸が挙げられている。そこで本研究では、恒星進化計算に爆発直前におけるエネルギー生成を取り入れることで、どれ程の質量放出率が引き起こされ、また超新星の観測的特徴にどれほどの影響を与えるのかを調べることを目的とする。
平成31年度の研究においては、超新星爆発直前の大質量星の外層にエネルギー散逸が起こった場合、外層がどのように応答し、引き続いて起きる超新星爆発の光度曲線にはどのような影響があるかを調べた。令和2年度の研究においては、SN2009kfという特異な超新星が、爆発直前の外層に非常に高いエネルギー散逸があったモデルで説明されることを明らかにした。SN2009kfはIIP型超新星であるが、典型的なものに比べて光度が非常に高くまた膨張速度も早いことが知られていた。このような観測事実を説明するための仮説として、先行研究では非常に高い爆発エネルギーが想定されてきたが、今回我々が提示した仮説により、必ずしもそのような非常に高い爆発エネルギーとしないことが明らかとなった。本結果はMonthly Notices of the Royal Astronomical Societyに出版した。令和2年度においては、上記の研究テーマに加え新しい研究テーマにも挑戦した。外層が剥げた状態で爆発した超新星は、そうでない超新星(II型超新星)よりも放出される56Niの質量が高いことが示唆されてきた。これはそもそも両者の親星構造や爆発メカニズムの違いを示唆する可能性がある一方で、観測バイアスの影響も指摘されてきた。本研究ではこのような観測バイアスの効果によって、どの程度56Ni質量の違いが説明されるかを明らかにすることを目的とした。出版論文のデータを解析し、また疑似観測を行った結果、外層が剥げた星から放出される56Ni質量には確かに観測バイアスが効いていることを示した。また本結果は疑似観測の結果とも整合的であることを明らかにした。これは観測バイアスが56Ni質量の違いを説明する有力な候補であることを示す。本結果はThe Astrophysical Journalに現在投稿中である。
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
巻: 500 号: 2 ページ: 1889-1894
10.1093/mnras/staa2527
The Astrophysical Journal
巻: 877 号: 2 ページ: 92-105
10.3847/1538-4357/ab1a37
巻: 875 号: 1 ページ: 76-87
10.3847/1538-4357/ab0dfe
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