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新星の爆発初期のイジェクタ構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K03933
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
研究機関国立天文台 (2021-2023)
京都産業大学 (2019-2020)

研究代表者

新井 彰  国立天文台, ハワイ観測所, RCUH職員 (30582457)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード古典新星 / 高分散分光観測 / リチウム / ベリリウム / すばる望遠鏡 / せいめい望遠鏡 / 吸収線 / 新星 / イジェクタ構造 / 分子 / 近赤外線観測 / イジェクタ / 偏光分光観測
研究開始時の研究の概要

新星爆発の核反応は銀河の化学進化や太陽系の進化の議論をするうえで重要な同位体元素が生成されると理論的に予測されてきた。新星爆発で放出されるこれらの同位体元素のより正確な質量の推定や新星の熱核暴走反応の理論モデルの検証を進めるうえで爆発初期のイジェクタ構造を知ることは不可欠である。本研究の目的は可視光・近赤外線の高分散分光観測と偏光分光観測、および直接撮像観測によって新星を爆発後の時系列に沿って系統的に調査し、現在提唱されている爆発初期のイジェクタ構造モデルを検証することを目的とする。

研究実績の概要

昨年度に引き続き、古典新星の分光観測データを用いて爆発初期のイジェクタ構造を理解する目的で研究活動を行なった。活動の内容は主に2つあり、(1)これまでに得られた観測データ解析、(2)観測提案・実施に向けた検討と観測提案の応募、について実施した。
活動(1)では、過去に取得した新星の中・高分散分光データの解析を引き続き行った(現在も継続中)。今年度の活動による成果としては、輝線に伴うブルーシフトした吸収成分(放出されたガスが作る吸収線)の同定をより効率よく同定するための方法を確立しつつあることである。多くの場合でガウシアン形状で近似できる新星の輝線および吸収線の成分を分離する方法を検討してきた。今年度の進展は、特定の天体においては、ラインプロファイル全体を再現する方法を採用することにより、時系列のデータを統一的な方法で処理する方法を構築したことである。現時点では比較的吸収線構造が単純で、モデル適用しやすい天体について実施している。今後この方法がうまくいけば、複雑な吸収線の時間変化を示すことでスペクトルのモデリングが困難で、放出構造の理解が難しい新星に対しても統一的な解析の道が拓ける可能性がある。
活動(2)では、研究目的に沿って、新星におけるリチウム生成や窒素同位体組成比の推定に向けて観測プロポーザルを申請し、せいめい望遠鏡とすばる望遠鏡のToO(突発的観測対応枠)観測で採択されている。
2023年9月に本研究の進捗を中心に、専門分野での国際会議で口頭発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2023年の研究遂行に大きな障害はなかったものの、前年までの進捗の遅れが引き続き影響している。

今後の研究の推進方策

引き続きデータ解析およびラインプロファイルのモデリングによるデータ解釈を中心に作業を進める。そのために必要な計算機の増設をする可能性が高い。来年度は最終年度になるため、これまでの研究成果をまとめて論文として出版し、国内外の研究会で発表することを予定している。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Delhi(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institut Teknologi Bandung(インドネシア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Detection of 7Be II in the Classical Nova V5669 Sgr (Nova Sagittarii 2015 No.3)2021

    • 著者名/発表者名
      Arai Akira、Tajitsu Akito、Kawakita Hideyo、Shinnaka Yoshiharu
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 916 号: 1 ページ: 44-44

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac00bf

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intermediate resolution spectroscopic follow-up observation around H-alpha of the 2021 outburst of the recurrent nova RS Oph2021

    • 著者名/発表者名
      M. Fajrin, Irfan Imaduddin, Hakim L. Malasan , Akira Arai , Yoshiharu Shinnaka, Hideyo Kawakita
    • 雑誌名

      The Astronomer's Telegram

      巻: 14909

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transient Formation of C2 and CN in the Near-maximum Phase of Nova Cas 2020(=V1391 Cas)2021

    • 著者名/発表者名
      Fujii M.、Arai A.、Kawakita H.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 907 号: 2 ページ: 70-70

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd02e

    • 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
  • [学会発表] Absorption features observed in the early phase of classical novae2023

    • 著者名/発表者名
      新井彰
    • 学会等名
      The Golden Age of Cataclysmic Variables and Related Objects - VI
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 新星の高分散分光観測2023

    • 著者名/発表者名
      新井彰
    • 学会等名
      GAOES-RV研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 古典新星の高分散分光観測2022

    • 著者名/発表者名
      新井彰
    • 学会等名
      2022年度せいめい望遠鏡ユーザーズミーティング
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectral Evolution of Novae in the Near-Infrared2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Arai
    • 学会等名
      The Golden Age of Cataclysmic Variables and Related Objects - V
    • 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] Science of Novae, Novae observational network2019

    • 著者名/発表者名
      Akira Arai
    • 学会等名
      Study of emission line objects: Tools and Techniques
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 神山天文台の研究員らがすばる望遠鏡を用いて明らかにした新星爆発によるリチウム生成量の多様性

    • URL

      https://www.kyoto-su.ac.jp/news/20210707_859_nova.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Small Amount of Lithium Production in CN

    • URL

      https://subarutelescope.org/en/results/2021/07/06/2969.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] すばる望遠鏡が明らかにした新星爆発によるリチウム生成量の多様性

    • URL

      https://subarutelescope.org/jp/results/2021/07/06/2968.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 特殊な低温度新星爆発を発見

    • URL

      https://www.kyoto-su.ac.jp/news/20210202_859_nova.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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