宇宙の第一世代星の初期質量関数を金属欠乏星の特異な元素組成から探る

• 研究課題/領域番号: 20540226
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 野本 憲一 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任教授 (90110676)
• 研究分担者: 鈴木 知治 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (20280935)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2008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 / 宇宙化学進化 / 元素合成 / 宇宙初代星 / 大質量星 / 恒星の進化 / 金属欠乏星 / 質量関数

研究概要

宇宙で最初に誕生した第一世代の星、すなわち、重元素を含まない種族IIIの星の典型的質量(初期質量関数)を明らかにすることは、第一世代の銀河の形成、初期宇宙の進化を明らかにする上で、極めて重要である。本研究では、古い星やQSO吸収線系の化学組成と、この研究において計算した大質量星の超新星爆発モデルの予測する化学組成との比較から、上記の典型的質量が太陽質量の20-50倍程度であることを推定することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Gamma-Ray Bursts and magnetar-forming Supernovae (2011)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, K., Maeda, K., Tanaka, M., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Astrophysics and Space Science 巻: 332 ページ: 101-110
• [雑誌論文] Chemical Enrichment in the Carbon-enhanced Damped Ly alpha System by Population III Supernovae (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, C., Tominaga, N., and Nomoto, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 730
• [雑誌論文] Fallback Supernovae : A Possible Origin of Peculiar Supernovae with Extremely Low Explosion Energies (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriya, T., Tominaga, N., Tanaka, M., Nomoto, K., Sauer, D. N., Mazzali, P. A., Maeda, K., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 719 ページ: 1445-1453
• [雑誌論文] A Core-collapse Supernova Model for the Extremely Luminous Type Ic Supernova 2007bi : An Alternative to the Pair-instability Supernova Model (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriya, T., Tominaga, N., Tanaka, M., Maeda, K., and Nomoto, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 717
• [雑誌論文] A massive star origin for an unusual helium-rich supernova in an elliptical galaxy (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawabata, K. S., Maeda, K., Nomoto, K., Taubenberger, S., Tanaka, M., Deng, J., Pian, E., Hattori, T., and Itagaki, K.
  • 雑誌名: Nature 巻: 465 ページ: 326-328
• [雑誌論文] Hypernovae, gamma-ray bursts, and first stars (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, K., Tanaka, M., Tominaga, N., and Maeda, K.
  • 雑誌名: New Astronomy Reviews 巻: 54 ページ: 191-200
• [雑誌論文] A Core-collapse Supernova Model for the Extremely Luminous Type Ic Supernova 2007bi (2010)
  • 著者名/発表者名: Moriya, T., Tominaga, N., Nomoto, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Very Massive Population III Stars with Mass Accretion from Pre-main Sequence to Collapse (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, T., Nomoto, K., Umeda, H., Yoshida, N., and Tsuruta, S.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 706 ページ: 1184-1193
• [雑誌論文] Nucleosynthesis in Electron Capture Supernovae of Asymptotic Giant Branch Stars (2009)
  • 著者名/発表者名: Wanajo, S., Nomoto, K., Janka, H.-T., Kitaura, F. S., and Muller, B.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 695 ページ: 208-220
• [雑誌論文] Type Ib Supernova 2008D Associated With the Luminous X-Ray Transient 080109: An Energetic Explosion of a Massive Helium Star (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Tominaga, N., Nomoto, K., Valenti, S., Sahu, D. K., Minezaki, T., Yoshii, Y., Yoshida, M., Anupama, G. C., Benetti, S., Chincarini, G., Valle, M. D., Mazzali, P. A., and Pian, E.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 692 ページ: 1131-1142
• [雑誌論文] Properties of Type II Plateau Supernova SNLS-04D2dc : Multicolor Light Curves of Shock Breakout and Plateau (2009)
  • 著者名/発表者名: Tominaga, N., Blinnikov, S., Baklanov, P., Morokuma, T., Nomoto, K., and Suzuki, T.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 705
• [雑誌論文] Spectropolarimetry of the Unique Type Ib Supernova 2005bf (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Kawabata, K., Nomoto, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: Vol.699 ページ: 1119-1124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of Type II Plateau Supernova SNLS-04D2dc (2009)
  • 著者名/発表者名: Tominaga, N., Morokuma, T., Nomoto, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: Vol.705
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Very Massive Population III Stars with Mass Accretion from Pre-main Sequence to Collapse (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, T., Nomoto, K., Umeda, H.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: Vol.706 ページ: 1184-1193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosynthesis in Electron Capture Supernovae of Asymptotic Giant Branch Stars (2009)
  • 著者名/発表者名: Wanajo, S., and Nomoto, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 695 ページ: 208-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Peculiar Type Ib Supernova 2006jc: A WCO Wolf-Rayet Star Explosion (2008)
  • 著者名/発表者名: Tominaga, N., Limongi, M., Suzuki, T., Tanaka, M., Nomoto, K., Maeda, K., Chieffi, A., Tornambe, A., Minezaki, T., Yoshii, Y., Sakon, I., Wada, T., Ohyama, Y., Tanabé, T., Kaneda, H., Onaka, T., Nozawa, T., Kozasa, T., Kawabata, K. S., Anupama, G. C., Sahu, D. K., Gurugubelli, U. K., Prabhu, T. P., and Deng, J.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 687 ページ: 1208-1219
• [雑誌論文] Early Formation of Dust in the Ejecta of Type Ib SN 2006jc and Temperature and Mass of the Dust (2008)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., Kozasa, T., Tominaga, N., Sakon, I., Tanaka, M., Suzuki, T., Nomoto, K., Maeda, K., Umeda, H., Limongi, M., and Onaka, T.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 684 ページ: 1343-1350
• [雑誌論文] Asphericity in Supernova Explosions from Late-Time Spectroscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Kawabata, K., and Nomoto, K.
  • 雑誌名: Science 319 ページ: 1220-1222
  • 査読あり
• [雑誌論文] How Much 56Ni Can Be Produced in Core-Collapse Supernovae? Evolution and Explosions of 30-100 Msolar Stars (2008)
  • 著者名/発表者名: Umeda, H. and Nomoto, K.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal, 673 ページ: 1014-1022
  • 査読あり
• [学会発表] Explosive Nucleosynthesis in Hypernovae (2010)
  • 著者名/発表者名: Nomoto, K.
  • 学会等名: Nuclei in the Cosmos VI
  • 発表場所: Heidelberg Universityドイツ(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-25
• [学会発表] SN2007biは本当にpair-instability supernovaか (2010)
  • 著者名/発表者名: 守屋堯
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] 楕円銀河に現れたIb型超新星2005czは特殊な重力崩壊型か? (2010)
  • 著者名/発表者名: 川端弘治, 前田啓一, 野本憲一, 田中雅臣, S. Taubenberger, J. Deng, E. Pian, 服部尭, 板垣公一
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
• [学会発表] Hypernovae and gamma-ray bursts (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Nomoto
  • 学会等名: 11th Symposium on Nuclei in the Cosmos
  • 発表場所: Heidelberg, Germany
• [学会発表] 電子捕獲型超新星爆発とかに星雲を作った超新星1054 (2010)
  • 著者名/発表者名: 冨永望, S. Blinnikov, 野本憲一
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] 質量降着を伴う種族皿の巨大質量星の進化とブラックホールの形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保琢也、野本憲一
  • 学会等名: 日本天文学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Nucleosynthesis of the Elements in Faint Supernovae and Hypernovae (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nomoto
  • 学会等名: Chemical Abundances in the Universe: Connecting First Stars to Planets, IAU (International Astronomical Union) Symposium No.265
  • 発表場所: Rio de Janeiro, Brazil
• [学会発表] すばるによる銀河系内超新星からのLight Echoの可視分光観測(2) : Tycho (2009)
  • 著者名/発表者名: 野本憲一, 田中雅臣, 臼田知史, 服部尭, O.Krause, 後藤美和, S.Birkmann
  • 学会等名: 日本天文学会2009年春季年会
  • 発表場所: 大阪府立大学
• [学会発表] The Cosmic Explosions: The Violent Supernovae (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Nomoto
  • 学会等名: The Opening Ceremony of the International Year of Astronomy by UN (United Nations Orgnization), UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization), & IAU (International Astronomical Union)
  • 発表場所: UNESCO, Paris, France
• [学会発表] Chemical Yields from Supernovae and Hypernovae (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Nomoto
  • 学会等名: The Galaxy Disk in Cosmological Context, IAU (International Astronomical Union) Symposium No. 254, Copenhagen
  • 発表場所: Denmark
• [図書] 恒星(シリーズ 現代の天文学第7巻)責任編集, 5,7章 (2009)
  • 著者名/発表者名: 野本憲一
  • 出版者: 日本評論社