理論と観測の融合によるIa型超新星の爆発機構の解明及び宇宙論研究への応用

• 研究課題/領域番号: 20840007
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 前田 啓一 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (00503880)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,276千円 (直接経費: 2,520千円、間接経費: 756千円); 2009年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2008年度: 1,716千円 (直接経費: 1,320千円、間接経費: 396千円)
• キーワード: 宇宙物理 / 天文 / 宇宙論 / 超新星 / 輻射輸送 / 元素合成

研究概要

Ia型超新星は白色矮星が核反応暴走により爆発する現象である。本課題では、(1)Ia型超新星における核反応の理論計算により、宇宙の元素の起源を明らかにし、(2)核反応暴走の始まり方をとらえる手段を提供した。(3)この理論予想をもとに観測データを解析し、爆発のはじまりかたに強い非対称性があることを明らかにし、(4)その非対称性がIa型超新星の多様性の起源であることを証明した。以上は、Ia型超新星を用いた宇宙論研究にも直接的な影響を持ち、関連分野の未解決問題を同時に解決するブレークスルーとなる成果である。

研究成果

• [雑誌論文] An asymmetric explosion as the origin of spectral evolution diversity in type Ia supernovae (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Benetti, S., Stritzinger, M., et al., 著者13人中1番目
  • 雑誌名: Nature (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosynthesis in two-dimensional delayed detonation models of type Ia supernova explosions (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Roepke, F. K., Fink, M., Hillebrandt, W., Travaglio, C., Thielemann, F.-K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 712 ページ: 624-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nebular spectra and explosion asymmetry of type Ia supernovae (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Taubenberger, S., Sollerman, J., et al., 著者7人中1番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 708 ページ: 1703-1715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supernova nucleosynthesis and stellar population in the early Universe (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Tominaga, N., Umeda, H., Nomoto, K., Suzuki, T.
  • 雑誌名: Mem.S.A.It. (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric explosion of type Ia supernovae and their observaitonal signatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 雑誌名: AIP conference series : TOURS symposium on nuclear physics and astrophysics (印刷中)
• [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., et al., 著者9人中2番目
  • 雑誌名: Nature 465 ページ: 326-328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectropolarimetry of extremely luminous type Ia supernova 2009dc : … (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., et al., 著者11人中4番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 714 ページ: 1209-1216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and evolution of dust in type IIb supernova with application to the Cassiopeia supernova remnant (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., et al., 著者7人中4番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 713 ページ: 356-373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unifying the Spectral Evolution Diversity of Type Ia Supernovae by Asymmetric Explosions (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: Nature (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosynthesis in Two-Dimensional Delayed Detonation Models of Type Ia Supernova Explosions (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 712 ページ: 624-638
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nebular Spectra and Explosion Asymmetry of Type Ia Supernovae (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 708 ページ: 1703-1715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supernova Nucleoysnthesis and Stellar Population in the Early Universe (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: MEMORIE della Societa Astronomica Italiana (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric Explosion of Type Ia Supernovae and Their Observational Signatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 雑誌名: AIP conference series (印刷中)
• [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., et al.
  • 雑誌名: Nature (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectropolarimetry of Extremely Luminous Type Ia Supernova 2009dc (2010)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 714 ページ: 1209-1216
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Evolution of Dust in Type IIb Supernova with Application to the Cassiopeia A Supernova Remnant (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 713 ページ: 356-373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosynthe sis of 56Ni in wind-driven supernova explosions and constraints on the central engine of gamma-ray bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Tominaga, N.
  • 雑誌名: Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 394 ページ: 1317-1324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observational characteristics and possible asphericity of over-luminous type Ia supernovae (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Iwamoto, K.
  • 雑誌名: Monthly Notice of the Royal Astronomical Society 394 ページ: 239-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early phase observations of extremely luminous type Ia supernova 2009dc (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, M., et al., 著者34人中6番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal (Letters) 707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nebular phase observations of the type Ib supernova 2008D/X-ray transient 080109 : … (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Yamanaka, M., Maeda, K., et al., 著者14人中3番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 700 ページ: 1680-1685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2009)
  • 著者名/発表者名: Taubenberger, S., et al., 著者14人中9番目
  • 雑誌名: 397 ページ: 677-694
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectropolarimetry of the unique type Ib supernova 2005bf : … (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Kawabata, K. S., Maeda, K., et al., 著者9人中3番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 699 ページ: 1119-1124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early Phase Observations of Extremely Luminous Type Ia Supernova 2009dc (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, M., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal(Letters) 707
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nebular Phase Observations of the Type Ib Supernova 2008D/X-Ray Transient 080190 : Side-Viewed Bipolar Explosion (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Yamanaka, M., Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 700 ページ: 1680-1685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectropolarimetry of the Unique Type Ib Supernova 2005bf : Large Asymmetry Revealed by Later-Phase Data (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Kawabata, K.S., Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 699 ページ: 747-757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosynthesis of 56Ni in Wind-Driven Supernovae and Const raints on the Central Engine of Gamma-Ray Bursts (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., & Tominaga, N.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 394 ページ: 1317-1324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observational Characteristics and Pgssoble Asphericity of Over-Luminosu Type Ia Supernovae (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., & Iwamoto, K.
  • 雑誌名: Monthly Notices in the Royal Astronomical Society 394 ページ: 239-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subaru and Keck Observations of the Peculiar Type Ia Supernova 2006gz at Late Phases (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 690 ページ: 1745-1752
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical spectropolarimetry and asphericity of type Ic SN 2007gr (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanakam M., Kawabata, K. S., Maeda, K., Hattori, T., Nomoto, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 689 ページ: 1191-1198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical Spectropolarimetry and Asphericity of Type Ic SN 2007gr (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Kawabata, S., Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 689 ページ: 1191-1198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subaru and Keck observations of the peculiar type Ia supernova 2006gz at late phases
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Kawabata, K., Li, W., et al., 著者8人中1番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 690 ページ: 1745-1752
  • 査読あり
• [雑誌論文] A core-collapse supernova model for the extremely luminous type Ic supernova 2007bi : …
  • 著者名/発表者名: Moriya, T., et. al., 著者5人中4番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal (Letters) (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely luminous supernova 2006gy at late phases : …
  • 著者名/発表者名: Kawabata, K. S., Tanaka, M., Maeda, K., et al., 著者7人中3番目
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 697 ページ: 747-757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nebular emission-line profiles of Type lb/c Supernovae- probing the ejecta asphericity
  • 著者名/発表者名: Taubenberger, S., et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Extremely Luminous Supernova 2006gy at Late Phase: Detection of Optical Emission from Supernovae
  • 著者名/発表者名: Kawabata, K., Tanaka, M., Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 印刷中
  • 査読あり
• [学会発表] TMT時代の超新星観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会(国内会議、招待講演)
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-26
• [学会発表] 超新星の爆発構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会(国内会議、招待講演)
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-25
• [学会発表] 可視・赤外後期スペクトルで探るIa型超新星の爆発構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., et al.
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会(国内会議、口頭講演)
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Hunting for Type Ia Supernova Explosion Mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Physics of Compact Objects(国際会議、招待講演)
  • 発表場所: Rizzan Sea-Park Hotel, Okinawa
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] Tackling Supernova Explosion Mechanism by Astro-H (2010)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Exploring Supernova Remnants and Pulsar Wind Nebulae in X-Rays(国際会議、招待講演)
  • 発表場所: ISAS/JAXA, Kanagawa
  • 年月日: 2010-02-18
• [学会発表] TMT時代の超新星観測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学 (国内研究会、招待講演)
• [学会発表] 超新星の爆発構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学(招待講演)
• [学会発表] 可視・赤外後期スペクトルで探るIa型超新星の爆発構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 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] Hunting for type Ia supernova explosion mechanism (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: Physics of Compact Objects
  • 発表場所: 沖縄リザン・シーパークホテル (国際研究会、招待講演)
• [学会発表] Tackling supernova explosion mechanism by Astro-H (2010)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: Exploring supernova remnants and pulsar wind nebulae in X-rays
  • 発表場所: ISAI/JAXA(招待講演)
• [学会発表] Ia型超新星の爆発構造:可視から赤外域における後期観測の重要性 (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: 第21回理論天文学宇宙物理学懇談会シンポジウム(国内会議、口頭講演)
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-12-22
• [学会発表] Nucleosynthesis in Type Ia Supernova Explosions and Observational Signatures (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Tours Symposium on Nuclear Physics and Astrophysics (国際会議、口頭講演)
  • 発表場所: Kobe Orbis Hall, Kobe
  • 年月日: 2009-11-20
• [学会発表] Near-Infrared frontiers of supernova study (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: TAO観測装置ワークショップ
  • 発表場所: 東京大学 (招待講演)
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Near-Infrared Frontiers of Supernova Study (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: TAO 6.5m近赤外線観測装置ワークショップ(国内会議、招待講演)
  • 発表場所: 東京大学天文センター
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Hypernovae and Their Progenitors (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: JEM-EUSO International Collaboration Workshop(国際会議、招待講演)
  • 発表場所: Seoul Ewha University, Seoul, Korea
  • 年月日: 2009-06-22
• [学会発表] Supernova Nucleosynthesis in the Early and Present Universe (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: FRASCATI Workshop 2009(国際会議、招待講演)
  • 発表場所: Vulcano, Italy
  • 年月日: 2009-05-25
• [学会発表] 多次元爆燃-爆轟Ia型超新星爆発における元素合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K., Roepke,. F., Hillebrandt, W., Fink, M.
  • 学会等名: 日本天文学会2009年春平年会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] Observational Constraints on Supernova Nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: 爆発的元素合成での水素燃焼とvpプロセス、rプロセスとの競合
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2009-02-19
• [学会発表] Ia型超新星の爆発構造 : 可視から赤外域における後期観測の重要性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 第理論天文学懇談会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] Nucleosynthesis in type Ia supernova explosions and observational sugnatures (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: TOURS symposium on nuclear physics and astrophysics
  • 発表場所: 神戸オービスホール
• [学会発表] Nebular spectra of type Ib/c and Ia supernovae, and their explosion asymmetry (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: A festival of cosmic explosions
  • 発表場所: カリフォルニア工科大学、USA
• [学会発表] Nebular spectra of type Ib/c and Ia supernovae, and their explosion asymmetry (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: Stellar death and supernovae
  • 発表場所: カリフォルニア大学サンタバーバラ校、USA
• [学会発表] Asymmetry in supernova explosions (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: IPMU Dark energy conference
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Hypernovae and their progenitors (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: JEM=EUSO international collaboration workshop
  • 発表場所: Seoul Ewha University、韓国(招待講演)
• [学会発表] Supernovae nucelosynthesis in the early and present Universe (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: FRASCATI workshop 2009
  • 発表場所: Eolian Hotel, イタリア(招待講演)
• [学会発表] 多次元爆燃-爆轟Ia型超新星爆発における元素合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 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] Observational Constraints on supernova nucleosynthesis (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 爆発的元素合成での水素燃焼とνpプロセス
  • 発表場所: 理化学研究所
• [学会発表] 星の進化と超新星元素合成 : 現状と課題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 理論天文学懇談会
  • 発表場所: 国立天文台(招待講演)
• [学会発表] Nebular Spectra of Type Ib/c and Ia Supernovae, and Their Explosion Asymmetry (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: A Festival of Cosmic Explosions(国際会議、ポスター)
  • 発表場所: CalTech, California, USA
• [学会発表] Nebular Spectra of Type Ib/c and Ia Supernovae, and Their Explosion Asymmetry (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Stellar Death and Supernovae
  • 発表場所: UC Santa Barbara, California, USA
• [学会発表] Asymmetry in Supernova Explosions (2009)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: IPMU Dark Energy Conference(国際会議、ポスター)
  • 発表場所: IPMU, Kashiwa
• [学会発表] 星の進化と超新星元素合成:現状と課題 (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: 第21回理論天文学宇貧物理学懇談会シンポジウム
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2008-12-16
• [学会発表] 超新星の多様性とGRBへのリンク (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: GRB研究会2008
  • 発表場所: 国立天文台
  • 年月日: 2008-11-28
• [学会発表] Asymmetry and other hints for the supernova explosion mechanism (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Messengers of supernova explosions
  • 発表場所: IPMU(東大、柏)
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Observational signatures of supernova explosion asymmetry (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: 7th RESCEU symposium on astroparticle physics and cosmology
  • 発表場所: 東大(本郷)
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 超新星観測との比較のための放射シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K. & Tanaka, M.
  • 学会等名: 先駆的科学計算に関するフォーラム2008
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2008-07-21
• [学会発表] Observational aspects of supernovae and evidences for asphericity (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: Workshop for novae and supernovae
  • 発表場所: 東京大学(招待講演)
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] Observational aspects of supernovae and evidences for asphericity (2008)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Workshop on novae and supernovae
  • 発表場所: 東大(駒場)
  • 年月日: 2008-05-15
• [学会発表] 超新星の多様性とGRBへのリンク (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: GRB研究会2008
  • 発表場所: 国立天文台(招待講演)
• [学会発表] Asymmetry and other hints for the supernova explosion mechanism (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: Messengers of supernova explosions
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Observational signatures of supernova explosion asymmetry (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 7th RESCEU symposium on astroparticle physics and cosmology
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 後期分光観測で視る重力崩壊型超新星の形状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 日本天文学会2008年秋季年会
  • 発表場所: 岡山理科大学
• [学会発表] 明るいIa型超新星はスーパーチャンドラセカール質量の白色矮星の爆発か? (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 日本天文学会2008年秋季年会
  • 発表場所: 岡山理科大学
• [学会発表] 超新星観測との比較のための商社シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 先駆的科学計算に関するフォーラム2008
  • 発表場所: 九州大学(招待講演)
• [備考]
  • URL: http://member.ipmu.jp/keiichi.maeda/index.html
• [備考]
  • URL: http://member.ipmu.jp/keiichi.maeda/index.html
• [備考]
  • URL: http://member.ipmu.jp/keiichi.maeda/index.html