星周ダストをプローブとした大質量星の質量放出史と重力崩壊型超新星の多様性の解明

• 研究課題/領域番号: 26400223
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 野沢 貴也 国立天文台, 理論研究部, 特任助教 (90435975)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ダスト / 超新星爆発 / 減光曲線 / 大質量星 / プレソーラー粒子 / 物質進化 / 可視光赤外線観測 / 超新星 / 金属欠乏星 / ダスト（星間塵） / プレソーラーグレイン / 質量放出 / 衝撃波 / 超新星残骸 / 化学進化

研究成果の概要

宇宙初期の固体微粒子（ダスト）の起源に関する研究を行い、宇宙最初のダストは巨大質量星によって生成される可能性があること、また世界最先端のダスト進化モデルにより遠方銀河のダスト量と減光測を同時に説明できることを示した。
一方Ia型超新星で観測される減光について考察し、その特異な減光測は主に星間ダストに起因すること、またその星間ダストの典型的サイズは銀河系のダストと比べて数倍小さいことを明らかにした。
さらに隕石中で発見されるプレソーラー粒子に関して、そのサイズから形成時の物理環境を制限するとともに、星間空間での破壊や隕石母天体での同位体熱拡散に対して耐え得ることができる粒子サイズを明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] 台湾中央研究院(台湾)
• [国際共同研究] 台湾中央研究院(台湾)
• [国際共同研究] 台湾中央研究院(台湾)
• [国際共同研究] ソウル大学校(韓国)
• [雑誌論文] Classification of extremely metal-poor stars: absent region in A(C)-[Fe/H] plane and the role of dust cooling (2017)
  • 著者名/発表者名: Chiaki Gen、Tominaga Nozomu、Nozawa Takaya
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 472 号: 1 ページ: L115-L119
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slx163
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dust evolution with active galactic nucleus feedback in elliptical galaxies (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Hirashita, Takaya Nozawa
  • 雑誌名: Planetary and Space Science (special issue for Cosmic Dust IX) 巻: 149 ページ: 45-55
  • DOI: 10.1016/j.pss.2017.01.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Overall dust inputs from core-collapse supernovae in the galaxy (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Nozawa
  • 雑誌名: Memorie della Societa Astronomica Italiana 巻: 88 ページ: 447-450
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Mass of dust in core-collapse supernovae as viewed from energy balance in the ejecta (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 雑誌名: Cambridge University Press 329 “IAU Symposium 329, The Lives and Death-Throes of Massive Stars” 巻: 329 号: S329 ページ: 431-431
  • DOI: 10.1017/s1743921317001582
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Pure iron grains are rare in the universe (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kimura, Kyoko K. Tanaka, Takaya Nozawa, Shinsuke Takeuchi, Yuko Inatomi
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 3 号: 1
  • DOI: 10.1126/sciadv.1601992
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diffusion of Oxygen Isotopes in Thermally Evolving Planetesimals and Size Ranges of Presolar Silicate Grains (2017)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Wakita, Takaya Nozawa, Yasuhiro Hasegawa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 836 号: 1 ページ: 106-106
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa5b8c
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extinction Laws toward Stellar Sources within a Dusty Circumstellar Medium and Implications for Type Ia Supernovae (2016)
  • 著者名/発表者名: Takashi Nagao, Keiich Maeda, Takaya Nozawa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 823 号: 2 ページ: 104-104
  • DOI: 10.3847/0004-637x/823/2/104
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Revisiting the Lifetime Estimate of Large Presolar Grains in the Interstellar Medium (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Hirashita, Takaya Nozawa, Ryosuke S. Asano, Lee Typhoon
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 133 ページ: 17-22
  • DOI: 10.1016/j.pss.2016.02.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Properties of Interstellar Dust Responsible for Extinction Laws with Unusually Low Total-to-selective Extinction Ratios of Rv = 1-2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 133 ページ: 36-46
  • DOI: 10.1016/j.pss.2016.08.006
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Concurrent Formation of Carbon and Silicate Dust in Nova V1280 Sco (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakon, I., Sako, S., Onaka, T., Nozawa, T., Kimura, Y., Fujiyoshi, T., Shimonishi, T., Usui, F., Takahashi, H., Ohsawa, R., Arai, A., Uemura, M., Nagayama, T., Koo, B-C., and Kozasa, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 817 号: 2 ページ: 145-167
  • DOI: 10.3847/0004-637x/817/2/145
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Probing the Physical Conditions of Supernova Ejecta with the Measured Sizes of Al2O3 Grains (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa, Shigeru Wakita, Yasuhiro Hasegawa, Takashi Kozasa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 811 号: 2 ページ: L39-L39
  • DOI: 10.1088/2041-8205/811/2/l39
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Constraining the Amount of Circumstellar Matter and Dust around Type Ia Supernovae through Near-Infrared Echoes (2015)
  • 著者名/発表者名: Keiichi Maeda, Takaya Nozawa, Takashi Nagao, Kentaro Motohara
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 452 号: 4 ページ: 3281-3292
  • DOI: 10.1093/mnras/stv1498
  • NAID: 120005674622
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dust Processing in Elliptical Galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Hirashita, Takaya Nozawa, Alexa Villaume, Sundar Srinivasan
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 454 号: 2 ページ: 1620-1633
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2095
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Supernova dust formation and the grain growth in the early universe: the critical metallicity for low-mass star formation (2015)
  • 著者名/発表者名: Chiaki, Gen; Marassi, Stefania; Nozawa, Takaya; Yoshida, Naoki; Schneider, Raffaella; Omukai, Kazuyuki; Limongi, Marco; Chieffi, Alessandro
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 446 号: 3 ページ: 2659-2672
  • DOI: 10.1093/mnras/stu2298
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolution of grain size distribution in high-redshift dusty quasars: integrating large amounts of dust and unusual extinction curves (2015)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, Takaya, Asano, Ryosuke S., Hirashita, Hiroyuki, Takeuchi, Tsutomu T.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 447 号: 1 ページ: L16-L20
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slu175
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dust Production Factories in the Early Universe: Formation of Carbon Grains in Red-supergiant Winds of Very Massive Population III Stars (2014)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., Yoon, S.-C., Maeda, K., Kozasa, T., Nomoto, K., Langer, N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 787 号: 2 ページ: L17-L17
  • DOI: 10.1088/2041-8205/787/2/l17
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dust formation in macronovae (2014)
  • 著者名/発表者名: Hajime TAKAMI, et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 789 号: 1 ページ: L6-L6
  • DOI: 10.1088/2041-8205/789/1/l6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dense Molecular Cloud Cores as a Source of Micrometer-Sized Grains in Galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Hirashita, Ryosuke S. Asano, Takaya Nozawa, Zhi-Yun Li, Ming-Chang Liu
  • 雑誌名: Planetary and Space Science 巻: 100 ページ: 40-45
  • DOI: 10.1016/j.pss.2014.01.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Blue Point Source at the Location of Supernova 2011dh (2014)
  • 著者名/発表者名: Folatelli, G., Bersten, M. C., Benvenuto, O. G., Van Dyk, S. D., Kuncarayakti, H., Maeda, K., Nozawa, T., Nomoto, K., Hamuy, M., Quimby, R. M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 793 号: 2 ページ: L22-L22
  • DOI: 10.1088/2041-8205/793/2/l22
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Origin of the Most Iron-poor Star (2014)
  • 著者名/発表者名: Marassi, S.; Chiaki, G.; Schneider, R.; Limongi, M.; Omukai, K.; Nozawa, T.; Chieffi, A.; Yoshida, N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 794 号: 2 ページ: 100-100
  • DOI: 10.1088/0004-637x/794/2/100
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 高温プラズマ中でのスパッタリングによる宇宙固体微粒子の破壊 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 「自然科学における階層と全体」シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Overall dust input from core-collapse supernovae in the Galaxy (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: The AGB-supernovae Mass Transition
  • 発表場所: Observatory of Rome, Rome, Italy
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] Properties of Dust Accounting for Extinction Laws toward Type Ia Supernovae (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: Molecule 2017: "Transient Universe in the Big Survey Era: Understanding the Nature of Astrophysical Explosive Phenomena"
  • 発表場所: Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2017-01-23
  • 国際学会
• [学会発表] Overall Dust Input from Core-collapse Supernovae in the Galaxy (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: The AGB-Supernovae Mass Transition
  • 国際学会
• [学会発表] Dust Formation Theory in Astronomical Environments (2017)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: FOE17 Fifty-One Erg
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 超新星起源プレソーラーSiC粒子の形成 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 第34回Grain Formation Workshop
• [学会発表] 超新星ダストの形成と銀河ダストの物理化学進化－コンセンサスと課題－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 星形成と銀河構造における磁場の役割
  • 招待講演
• [学会発表] Properties of dust responsible for extinction laws toward Type Ia supernovae (2016)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 第33回Grain Formation Workshop
  • 発表場所: 休暇村 志賀島（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-12-12
• [学会発表] Mass of Dust in Core-collapse Supernovae as Viewed from Energy Balance in the Ejecta (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: IAUS 329: The Lives and Death-throes of Massive Stars
  • 発表場所: The Spencer on Byron Hotel, Auckland, New Zealand
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会
• [学会発表] Peculiar Extinction Laws Observed for Type Ia Supernovae (2016)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 理論天文学研究会2016
  • 発表場所: 富山大学（富山県富山市）
  • 年月日: 2016-11-14
• [学会発表] Properties of Interstellar Dust as Probed by Extinction Laws toward Type Ia Supernovae (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: Multiple Faces of Interstellar Dust
  • 発表場所: Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany
  • 年月日: 2016-09-13
  • 国際学会
• [学会発表] Physical Conditions of Supernova Ejecta as Viewed from the Measured Sizes of Presolar Al2O3 Grains (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: The 9th meeting on Cosmic Dust
  • 発表場所: Tohoku University, Sendai, Japan
  • 年月日: 2016-08-15
  • 国際学会
• [学会発表] TAOで紐解くダスト形成過程 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 日本天文学会2016年春季年会
  • 発表場所: 首都大学東京 南大沢キャンパス（東京都八王子市）
  • 年月日: 2016-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] 超新星ダストのサイズ分布 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: サイズ分布ビッグピクチャー研究会
  • 発表場所: 千葉工業大学スカイツリータウンキャンパス（東京都墨田区）
  • 年月日: 2016-02-11
  • 招待講演
• [学会発表] Physical Conditions of Supernova Ejecta Probed with the Sizes of Presolar Al2O3 Grains (2015)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 第32回Grain Formation Workshop
  • 発表場所: 定山渓 渓流荘（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-12-09
• [学会発表] 超新星起源プレソーラーAl2O3粒子の形成環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 理論天文学研究会2015
  • 発表場所: 大仁ホテル（静岡県伊豆の国市）
  • 年月日: 2015-10-27
• [学会発表] Ia型超新星の特異な減光則を引き起こす母銀河ダストの性質 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 日本天文学会2015年秋季年会
  • 発表場所: 甲南大学（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-09-09
• [学会発表] On the Reddening Law Observed for Type Ia Supernovae (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: The 8th meeting on Cosmic Dust
  • 発表場所: Chiba Institute of Technology (Tokyo Skytree Town Campus) （東京都墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17
  • 国際学会
• [学会発表] Ia型超新星の特異な減光則から探る系外銀河のダスト特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野沢 貴也
  • 学会等名: 銀河進化研究会2015
  • 発表場所: 名古屋大学 坂田・平田ホール（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-06-03
• [学会発表] Dust Production Factories in the Early Universe (2015)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: Frascati Workshop 2015: Multifrequency Behavior of High Energy Cosmic Sources
  • 発表場所: Splendid Hotel La Torre, Mondello, Palermo, Italy
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Detecting Cool Dust in Type Ia Supernova Remnant 0509-67.5 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野沢貴也
  • 学会等名: ALMA恒星ワークショップ－質量放出メカニズムとダスト形成2015－
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所（神奈川県、相模原市）
  • 年月日: 2015-03-26
• [学会発表] 高赤方偏移クェーサーの星間ダスト進化と減光曲線 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野沢貴也
  • 学会等名: 初代星・初代銀河研究会2015
  • 発表場所: 東北大学片平さくらホール（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2015-01-20
• [学会発表] 種族III巨大質量星の赤色超巨星星風中におけるダスト形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野沢貴也
  • 学会等名: 理論天文学研究会2014
  • 発表場所: 休暇村館山（千葉県、館山市）
  • 年月日: 2014-11-11
• [学会発表] 高赤方偏移クェーサー母銀河の星間ダスト進化と減光曲線 (2014)
  • 著者名/発表者名: 野沢貴也
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス（山形県、山形市）
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Dust Production in a Variety of Types of Supernovae (2014)
  • 著者名/発表者名: Takaya Nozawa
  • 学会等名: Cosmic Dust VII
  • 発表場所: Umeda Satellite Campus of Osaka Sangyo University, Osaka, Japan
  • 年月日: 2014-08-07
  • 招待講演
• [備考] 国立天文台 理論研究部
  • URL: http://th.nao.ac.jp/
• [備考] Takaya Nozawa's Homepage
  • URL: http://th.nao.ac.jp/MEMBER/nozawa/index.html
• [備考] 国立天文台 理論研究部HP
  • URL: http://th.nao.ac.jp/
• [備考] 国立天文台 理論研究部ＨＰ
  • URL: http://th.nao.ac.jp/
• [学会・シンポジウム開催] The 8th meeting on Cosmic Dust (2015)
  • 発表場所: Chiba Institute of Technology (Tokyo Skytree Town Campus) （東京都墨田区）
  • 年月日: 2015-08-17