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Studying Massive Star Evolution from Progenitor to Supernova Remnant using Long-term Hydrodynamical Simulations and Machine Learning

研究課題

研究課題/領域番号 19K03913
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関京都大学

研究代表者

李 兆衡  京都大学, 理学研究科, 講師 (50611844)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードSupernova remnants / Cosmic rays / Hydrodynamics / X-ray astronomy / Gamma-ray astronomy / Massive stars / Shock waves / Plasma / Supernova remnant / Supernovae / Thermal X-ray / Gamma-rays / Particle acceleration / XRISM / Stripped envelope SN / Evolution model / Mass loss / Circumstellar medium / 超新星残骸 / 大質量恒星進化 / 宇宙線 / 非熱的放射 / 質量放出 / Stellar evolution / Supernova explosions / X-ray emission / Multi-wavelength
研究開始時の研究の概要

Through long-term hydro simulations we will deepen our understanding on late-time evolution of massive stars by studying the connection among progenitors, core-collapse supernova and their remnants. Use of machine learning on our results will pave a path for its astrophysical applications in future.

研究成果の概要

本研究プログラムは5年間の間に数々の研究成果を生み出し、多くの査読付き国際雑誌に出版され、加えて京大の大学院生2名の博士号取得(2021年度と2023年度)に大きく貢献した。本研究室直属の院生以外にも複数の国内および海外の大学院生の研究にも寄与し、その博士号取得にも貢献した。研究内容としては、超新星残骸の天体物理を中心に、流体シミュレーション、星周物質の環境、多波長輻射モデリング、宇宙線・ニュートリノと宇宙プラズマ物理、および将来X線観測装置の開発と科学利用に幅広く網羅した。本科研費は科学面でも人材育成面でも両方とも大変有意義に寄与し、すばらしい成果を生み出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

The research realized by this generous grant has shed light on multiple aspects of the theory of stellar evolution of massive stars, supernova explosion mechanisms, particle acceleration and so on as well as providing constraints on the development of future X-ray space telescopes.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (13件) 雑誌論文 (21件) (うち国際共著 13件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 16件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Smithsonian Astronomical Observatory/University of Pittsburg(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Palermo University/INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo(イタリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidad de Granada(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Center for Astrophysics/Harvard/University of Pittsburg/NRAO(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Monash University/Macquarie University/Curtin University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Amsterdam/GRAPPA(オランダ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Smithsonian Astronomical Observatory/University of Pittsburg/Purdue University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Tata Institute of Fundamental Research(インド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Turku(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute of Astrophysics La Plata(アルゼンチン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Smithsonian Astrophysical Observatory/University of Pittsburg/Purdue University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Smithsonian Astrophysical Observatory/University of Pittsburg(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Examining a hadronic γ-ray scenario for the radiative shell and molecular clouds of the old GeV supernova remnant G298.6-0.02024

    • 著者名/発表者名
      Yeung Paul K H、Lee Shiu-Hang、Mizuno Tsunefumi、Bamba Aya
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 76 号: 3 ページ: 490-497

    • DOI

      10.1093/pasj/psae025

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional Velocity Diagnostics to Constrain the Type Ia Origin of Tycho's Supernova Remnant2024

    • 著者名/発表者名
      Uchida Hiroyuki、Kasuga Tomoaki、Maeda Keiichi、Lee Shiu-Hang、Tanaka Takaaki、Bamba Aya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 962 号: 2 ページ: 159-159

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad1ff3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Do Type Ia Supernovae Explode inside Planetary Nebulae?2024

    • 著者名/発表者名
      Court Travis、Badenes Carles、Lee Shiu-Hang、Patnaude Daniel、Garcia-Segura Guillermo、Bravo Eduardo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 962 号: 1 ページ: 63-63

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad165f

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring the Circumstellar Environment of Tycho’s Supernova Remnant. I. The Hydrodynamic Evolution of the Shock2024

    • 著者名/発表者名
      Kobashi Ryosuke、Lee Shiu-Hang、Tanaka Takaaki、Maeda Keiichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 961 号: 1 ページ: 32-32

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ad05c2

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Probing Shocked Ejecta in SN 1987A: A Novel Diagnostic Approach Using XRISM-Resolve2024

    • 著者名/発表者名
      Sapienza Vincenzo、Miceli Marco、Bamba Aya、Orlando Salvatore、Lee Shiu-Hang、Nagataki Shigehiro、Ono Masaomi、Katsuda Satoru、Mori Koji、Sawada Makoto、Terada Yukikatsu、Giuffrida Roberta、Bocchino Fabrizio
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 961 号: 1 ページ: L9-L9

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ad16e3

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Third Fermi Large Area Telescope Catalog of Gamma-Ray Pulsars2023

    • 著者名/発表者名
      Smith D. A. on behalf of the Fermi LAT Collaboration
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 958 号: 2 ページ: 191-191

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acee67

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Doppler Broadening and Line-of-sight Effects in Core-collapse Supernovae and Young Remnants2023

    • 著者名/発表者名
      Jacovich Taylor、Patnaude Daniel、Slane Patrick、Badenes Carles、Lee Shiu-Hang、Nagataki Shigehiro、Milisavljevic Dan
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 951 号: 1 ページ: 57-57

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acd0ad

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term Evolution of a Supernova Remnant Hosting a Double Neutron Star Binary2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Tomoki、Lee Shiu-Hang、Maeda Keiichi、Takiwaki Tomoya、Moriya Takashi J.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 930 号: 2 ページ: 143-143

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac67a4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Long-term Evolution of Nonthermal Emission from Type Ia and Core-collapse Supernova Remnants in a Diversified Circumstellar Medium2022

    • 著者名/発表者名
      Kobashi Ryosuke、Yasuda Haruo、Lee Shiu-Hang
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 936 号: 1 ページ: 26-26

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac80f9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the Formation of Over-ionized Plasma in Evolved Supernova Remnants2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuragawa Miho、Lee Shiu-Hang、Odaka Hirokazu、Bamba Aya、Matsumura Hideaki、Takahashi Tadayuki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 938 号: 1 ページ: 23-23

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac8cf9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Multiwavelength View of the Rapidly Evolving SN 2018ivc: An Analog of SN IIb 1993J but Powered Primarily by Circumstellar Interaction2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Keiichi、Chandra Poonam、Moriya Takashi J.、Reguitti Andrea、Ryder Stuart、Matsuoka Tomoki、Michiyama Tomonari、Pignata Giuliano、Hiramatsu Daichi、Bostroem K. Azalee、Kundu Esha、Kuncarayakti Hanindyo、Bersten Melina C.、Pooley David、Lee Shiu-Hang、Patnaude Daniel、Rodr?guez ?smar、Folatelli Gaston
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 942 号: 1 ページ: 17-17

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aca1b7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Line Emission Mapper (LEM): Probing the physics of cosmic ecosystems2022

    • 著者名/発表者名
      R. Kraft, M. Markevitch, C. Kilbourne et al. (with S.-H. Lee)
    • 雑誌名

      ArXiv

      巻: 1 ページ: 18-18

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Resurrection of Nonthermal Emissions from Type Ib/c Supernova Remnants2022

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Haruo、Lee Shiu-Hang、Maeda Keiichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 925 号: 2 ページ: 193-193

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac3b49

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dark Age of Type II Supernova Remnants2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Haruo、Lee Shiu-Hang、Maeda Keiichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 919 号: 2 ページ: L16-L16

    • DOI

      10.3847/2041-8213/ac24ac

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Final Months of Massive Star Evolution from the Circumstellar Environment around SN Ic 2020oi2021

    • 著者名/発表者名
      Maeda Keiichi、Chandra Poonam、Matsuoka Tomoki、Ryder Stuart、Moriya Takashi J.、Kuncarayakti Hanindyo、Lee Shiu-Hang、Kundu Esha、Patnaude Daniel、Saito Tomoki、Folatelli Gaston
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 918 号: 1 ページ: 34-34

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0dbc

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Grid of Corecollapse Supernova Remnant Models. I. The Effect of Wind-driven Mass Loss2021

    • 著者名/発表者名
      Jacovich, Taylor; Patnaude, Daniel; Slane, Patrick; Badenes, Carles; Lee, Shiu-Hang; Nagataki, Shigehiro; Milisavljevic, Dan,
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 914 号: 1 ページ: 41-41

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abf935

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Grid of Core-Collapse Supernova Remnant Models I: The Effect of Wind-Driven Mass-Loss2021

    • 著者名/発表者名
      Jacovich Taylor、 Patnaude Daniel、 Slane Pat、 Badenes Carles、 Lee Shiu-Hang、 Nagataki Shigehiro、 Milisavljevic Dan
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid Deceleration of Blast Waves Witnessed in Tycho’s Supernova Remnant2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Takaaki、Okuno Tomoyuki、Uchida Hiroyuki、Yamaguchi Hiroya、Lee Shiu-Hang、Maeda Keiichi、Williams Brian J.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 906 号: 1 ページ: L3-L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abd6cf

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutrinos from the Galactic Center Hosting a Hypernova Remnant2020

    • 著者名/発表者名
      He Hao-Ning、Lee Shiu-Hang、Nagataki Shigehiro、Kusenko Alexander
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 891 号: 2 ページ: 179-179

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab7749

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Time Evolution of Broadband Nonthermal Emission from Supernova Remnants in Different Circumstellar Environments2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Haruo、Lee Shiu-Hang
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 876 号: 1 ページ: 27-27

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab13ab

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radio Emission from Supernovae in the Very Early Phase: Implications for the Dynamical Mass Loss of Massive Stars2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Tomoki、Maeda Keiichi、Lee Shiu-Hang、Yasuda Haruo
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 885 号: 1 ページ: 41-41

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab4421

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Probing the progenitor origins of core-collapse supernova remnants using their broadband non-thermal emission and hydrodynamic models2023

    • 著者名/発表者名
      Shiu-Hang Lee, Haruo Yasuda, Keiichi Maeda
    • 学会等名
      20th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Using Machine Learning to Infer the Progenitor Properties of Core Collapse Supernova Remnants2023

    • 著者名/発表者名
      Dan Patnaude, Taylor Jacovich, Shiu-Hang Lee, Carles Badenes
    • 学会等名
      20th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissecting the Energetics of Supernovae at High Spectral Resolution: LEM Studies of Supernovae and Supernova Remnants2023

    • 著者名/発表者名
      Dan Patnaude, Salvatore Orlando, Shiu-Hang Lee et al.
    • 学会等名
      20th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Potential of the Cherenkov Telescope Array for studying the young nearby supernova remnants2023

    • 著者名/発表者名
      Dmitry Prokhorov, Shiu-Hang Lee et al.
    • 学会等名
      38th ICRC
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Models for the X-Ray Emission of Type Ia Supernova Remnants in Different Circumstellar Environments2022

    • 著者名/発表者名
      C. Badenes, D. Patnaude and S.-H. Lee
    • 学会等名
      19th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing the progenitor origins of core-collapse supernova remnants using their broadband non-thermal emission and hydrodynamic models2022

    • 著者名/発表者名
      S.-H. Lee, H. Yasuda and K. Maeda
    • 学会等名
      20th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissecting the Energetics of Supernovae at High Spectral Resolution: LEM Studies of Supernovae and Supernova Remnants2022

    • 著者名/発表者名
      D. Patnaude, S. Orlando, S.-H. Lee et al.
    • 学会等名
      20th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 20 Years of SNR Cas A with Chandra2022

    • 著者名/発表者名
      D. Castro, D. Patnaude, J. Vink (with S.-H. Lee)
    • 学会等名
      20th AAS HEAD Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term Three-dimensional Hydrodynamic Simulations of Supernova Remnants for LEM Science2022

    • 著者名/発表者名
      S.-H. Lee
    • 学会等名
      Science with the Line Emission Mapper: From Planets to Galaxies and Beyond
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent SNR-related Activities at Kyoto2021

    • 著者名/発表者名
      Lee Shiu-Hang
    • 学会等名
      Invited seminar at Astrophysical Big Bang Laboratory, RIKEN
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Origin of Spectral Hardening of Secondary Cosmic-Ray Nuclei2020

    • 著者名/発表者名
      Kawanaka Norita、Lee Shiu-Hang
    • 学会等名
      Connecting high-energy astroparticle physics for origins of cosmic rays and future perspectives
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Grid of Core Collapse Supernova Remnant Models Evolved from Massive Progenitors2019

    • 著者名/発表者名
      T. Jacovich, D. Patnaude, C Badenes, S.-H. Lee, P. Slane, S. Nagataki, D. Milisavjevic, D. Ellison
    • 学会等名
      Supernova Remnants II - An Odyssey in Space after Stellar death
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inferring the Properties of Core Collapse Supernova Progenitors with Machine Learning2019

    • 著者名/発表者名
      D. Patnaude, S.-H. Lee
    • 学会等名
      American Astronomical Society, High Energy Astrophysics Division 17
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Now and the Future of Broadband Models for Supernova Remnants2019

    • 著者名/発表者名
      S.-H. Lee
    • 学会等名
      The 10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity"
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Novel Method for Probing Ia SN Progenitor Properties using Optical Nebular Line Emission and End-to-end Simulations of SNR evolution2019

    • 著者名/発表者名
      S.-H. Lee, D. Patnaude, C. Badenes, K. Maeda
    • 学会等名
      Collaborative Meeting on Supernova Remnants between Japan and USA
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time evolution of broadband non-thermal emission from SNRs in different circumstellar environments2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yasuda, S.-H. Lee
    • 学会等名
      Supernova Remnants II - An Odyssey in Space after Stellar death
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Millimeter Emission from SNe in the Very Early Phase: Implications for Dynamical Mass Loss ofMassive Stars2019

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuoka, K. Maeda, S.-H. Lee, H. Yasuda
    • 学会等名
      Supernova Remnants II - An Odyssey in Space after Stellar death
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Homepage

    • URL

      http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/~herman/Home.html

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      2020 実施状況報告書
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      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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