Unveiling the Nature of Type Ia Supernovae with Early-phase Photometry by Subaru/HSC

• 研究課題/領域番号: 19K23456
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 姜 継安 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (00846503)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: Supernova / Observation / Survey / Transient / Time-domain / Astronomy / Cosmology

研究開始時の研究の概要

Although the type Ia supernova (SN Ia) have been applied as the cosmic distance indicator and helped us to discover the accelerating expansion of the Universe, their nature is still under debate. Given that observational information on SNe Ia soon after explosion is the best indicator of the origin of SNe Ia, we are carrying out a unique project that is optimized to study early-phase SNe Ia with the best survey facility in the world, the Hyper Suprime-Cam (HSC) mounted on the Subaru telescope. Breakthroughs on the long-standing issues of SNe Ia can be achieved with this innovative project.

研究成果の概要

我々のチームはすばる望遠鏡を使って2019-2021年に一連の観測を実施した。すばる望遠鏡HSCによって10個以上のIa型超新星の早期発見に成功し、国内・国際連携により、様々な望遠鏡で追加観測を実施した。また、トモエゴゼンカメラによる突発天体探索によって興味深い特徴を有するIa型超新星も発見した。これらIa型超新星の早期観測はIa型超新星のサブクラスごとの爆発メカニズムや親星の理解に役立つ。加えてすばる望遠鏡の観測によってfast blue ultra-luminous transientであるMUSSES2020Jも発見し、この種の宇宙における稀で極限的な天体の研究も実施することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Ia型超新星は宇宙膨張測定に用いられてきているが、その起源はよくわかっていない。早期観測によって起源解明への重要な情報をえることができ、将来より高精度な宇宙膨張測定が可能になることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] A repeating fast radio burst associated with a persistent radio source (2022)
  • 著者名/発表者名: C.-H. Niu, K. Aggarwal, D. Li, X. Zhang, S. Chatterjee, C.-W. Tsai, W. Yu, C. J. Law, S. Burke-Spolaor, J. M. Cordes, Y.-K. Zhang, S. Ocker, J.-M. Yao, P. Wang, Y. Feng, Y. Niino, C. Bochenek, M. Cruces, L. Connor, J.-A. Jiang, et al.
  • 雑誌名: Nature (in press) 巻: -
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Discovery of the Fastest Early Optical Emission from Overluminous SN Ia 2020hvf: A Thermonuclear Explosion within a Dense Circumstellar Environment (2021)
  • 著者名/発表者名: Jiang Ji-an, Maeda Keiichi, Kawabata Miho, Doi Mamoru, Shigeyama Toshikazu, Tanaka Masaomi, Tominaga Nozomu, Nomoto Ken’ichi, Niino Yuu, Sako Shigeyuki, Ohsawa Ryou, Schramm Malte, Yamanaka Masayuki, Kobayashi Naoto, Takahashi Hidenori, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 923 号: 1 ページ: L8-L8
  • DOI: 10.3847/2041-8213/ac375f
  • NAID: 120007177816
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Calcium-rich Transient SN 2019ehk in a Star-forming Environment: Yet Another Candidate for a Precursor of a Double Neutron-star Binary (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakaoka Tatsuya、Maeda Keiichi、Yamanaka Masayuki、Tanaka Masaomi、Kawabata Miho、Moriya Takashi J.、et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 912 号: 1 ページ: 30-30
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abe765
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Constraints on the Rate of Supernovae Lasting for More Than a Year from Subaru/Hyper Suprime-Cam (2021)
  • 著者名/発表者名: Moriya Takashi J.、Jiang Ji-an、Yasuda Naoki、Kokubo Mitsuru、Kawana Kojiro、Maeda Keiichi、Pan Yen-Chen、Quimby Robert M.、Suzuki Nao、Takahashi Ichiro、Tanaka Masaomi、Tominaga Nozomu、Nomoto Ken’ichi、Cooke Jeff、Galbany Lluis、Gonzalez-Gaitan Santiago、Lee Chien-Hsiu、Pignata Giuliano
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 908 号: 2 ページ: 249-249
  • DOI: 10.3847/1538-4357/abcfc0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapidly Evolving Transients from the Hyper Suprime-Cam SSP Transient Survey (2020)
  • 著者名/発表者名: Tampo Yusuke、Tanaka Masaomi、Maeda Keiichi、Yasuda Naoki、Tominaga Nozomu、Jiang Ji-an、Moriya Takashi J.、Morokuma Tomoki、Suzuki Nao、Takahashi Ichiro、Kokubo Mitsuru、Kawana Kojiro
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 894 号: 1 ページ: 27-46
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab7ccc
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The HSC-SSP Transient Survey: Implications from Early Photometry and Rise Time of Normal Type Ia Supernovae (2020)
  • 著者名/発表者名: Jiang Ji-an、Yasuda Naoki、Maeda Keiichi、Doi Mamoru、Shigeyama Toshikazu、Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Moriya Takashi J.、Takahashi Ichiro、Suzuki Nao、Morokuma Tomoki、Nomoto Ken’ichi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 892 号: 1 ページ: 25-37
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab76cb
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SN 2019ein: New Insights into the Similarities and Diversity among High-velocity Type Ia Supernovae (2020)
  • 著者名/発表者名: Kawabata Miho、Maeda Keiichi、Yamanaka Masayuki、Nakaoka Tatsuya、Kawabata Koji S.、Adachi Ryo、Akitaya Hiroshi、Burgaz Umut、Hanayama Hidekazu、Horiuchi Takashi、Hosokawa Ryohei、Iida Kota、Imazato Fumiya、Isogai Keisuke、Jiang Ji-an、et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 893 号: 2 ページ: 143-143
  • DOI: 10.3847/1538-4357/ab8236
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Catching the Earliest Optical Emission of SN Ia 2020hvf with the Tomo-e Gozen Camera (2021)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: 木曽シュミットシンポジウム 2021
• [学会発表] Catching the First Light of Type Ia Supernovae with HSC Deep Imaging Surveys (2020)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: HSC Seminars 2020
• [学会発表] An Overview of Japanese Supernova Surveys (2020)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: Joint KIAA-IPMU online meeting
• [学会発表] Unveiling the Nature of Type Ia Supernovae with Subaru/HSC Deep Imaging Surveys (2019)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: Subaru Telescope 20th Anniversary (The 7th Subaru International Conference)
  • 国際学会
• [学会発表] Multiple Origins of Early-excess SNe Ia and Associated Subclasses (2019)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: Progenitors of Type Ia Supernovae
  • 国際学会
• [学会発表] Multiple Origins of Early-excess SNe Ia and Associated Subclasses (2019)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: The Deaths and Afterlives of Stars
  • 国際学会
• [学会発表] Unveiling the Nature of SNe Ia with Subaru/HSC Deep Imaging Surveys (2019)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: Cosmic Acceleration
  • 国際学会
• [学会発表] Studying fast-brightening transients with the HSC-Tomo-e synergetic survey (2019)
  • 著者名/発表者名: Ji-an Jiang
  • 学会等名: 木曽シュミットシンポジウム2019 (Kiso Schmidt Symposium 2019)