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2018 年度 実績報告書

大規模サーベイ観測による時間軸天文学のフロンティアの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 15H02075
研究機関東北大学

研究代表者

田中 雅臣  東北大学, 理学研究科, 准教授 (70586429)

研究分担者 冨永 望  甲南大学, 理工学部, 教授 (00550279)
諸隈 智貴  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10594674)
安田 直樹  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (80333277)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード光学赤外線天文学 / 時間領域天文学 / 超新星爆発
研究実績の概要

最終年度は、平成28年度11月から平成29年度5月までにすばる望遠鏡HSC戦略枠観測の一環として取得された突発天体サーベイ観測データ(可視光g,r,i,z,yバンド)を網羅的に再解析し、発見された約1800天体の超新星爆発の性質を論文としてまとめた(Yasuda, Tanaka, et al. 2019, PASJ, in press)。この論文では、超新星の光度曲線をIa型超新星のテンプレートでフィッティングすることで、測光的な分類を行い、400天体以上のIa型超新星を同定した。そのうち58天体は赤方偏移1以上の天体であり、これまでで最大の高赤方偏移Ia型超新星のサンプルを構築することができた。さらに、本研究期間内に取得したオーストラリア3.9m望遠鏡による母銀河の分光データと合わせて、機械学習を用いた超新星の分類の結果をまとめた論文を執筆中である。
この結果を用いて、本研究課題の主目的である短時間突発天体の探査を系統的に行った。全天体の光度曲線の幅を定量化し、上記のIa型超新星の性質と比較することで、通常の超新星爆発よりも光度曲線の進化が速い約20天体の同定に成功した。これらの天体は、これまでPan-STARRS1やDark Energy Surveyで報告されていた天体よりも高赤方偏移のものであり、静止波長で紫外線領域における性質を抑えることができている。これらの天体の絶対等級は-16等級から-20等級と幅広く分布しており、短時間突発天体の多様性が明らかとなった。また、このような天体の宇宙におけるイベントレートを計算した結果、通常の重力崩壊型超新星の5%程度の頻度であることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] Vilnius University(リトアニア)

    • 国名
      リトアニア
    • 外国機関名
      Vilnius University
  • [国際共同研究] Oskar Klein Centre(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Oskar Klein Centre
  • [国際共同研究] Liverpool John Moores University/University of Leicester(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Liverpool John Moores University/University of Leicester
  • [国際共同研究] Indian Institute of Astrophysics(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Indian Institute of Astrophysics
  • [国際共同研究] Swinburne University of Technology(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Swinburne University of Technology
  • [雑誌論文] A Long-duration Luminous Type IIn Supernova KISS15s: Strong Recombination Lines from the Inhomogeneous Ejecta?CSM Interaction Region and Hot Dust Emission from Newly Formed Dust2019

    • 著者名/発表者名
      Kokubo Mitsuru、Mitsuda Kazuma、Morokuma Tomoki、Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Moriya Takashi J.、Yoachim Peter、Ivezi? ?eljko、Sako Shigeyuki、Doi Mamoru
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 872 ページ: 135~135

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaff6b

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extended Calculations of Energy Levels and Transition Rates of Nd ii-iv Ions for Application to Neutron Star Mergers2019

    • 著者名/発表者名
      Gaigalas Gediminas、Kato Daiji、Rynkun Pavel、Rad?i?t? Laima、Tanaka Masaomi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 240 ページ: 29~29

    • DOI

      10.3847/1538-4365/aaf9b8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Broad-line Type Ic supernova SN 2014ad2018

    • 著者名/発表者名
      Sahu D K、Anupama G C、Chakradhari N K、Srivastav S、Tanaka Masaomi、Maeda Keiichi、Nomoto Ken'ichi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 475 ページ: 2591~2604

    • DOI

      10.1093/mnras/stx3212

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transient survey rates for orphan afterglows from compact merger jets2018

    • 著者名/発表者名
      Lamb Gavin P、Tanaka Masaomi、Kobayashi Shiho
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 476 ページ: 4435~4441

    • DOI

      10.1093/mnras/sty484

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Low-luminosity Type IIP Supernova 2016bkv with Early-phase Circumstellar Interaction2018

    • 著者名/発表者名
      Nakaoka Tatsuya、Kawabata Koji S.、Maeda Keiichi、Tanaka Masaomi、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 859 ページ: 78~78

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aabee7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Free Neutron Ejection from Shock Breakout in Binary Neutron Star Mergers2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii Ayako、Shigeyama Toshikazu、Tanaka Masaomi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 861 ページ: 25~25

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac385

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-band Polarization of Type IIP Supernovae Due to Light Echo from Circumstellar Dust2018

    • 著者名/発表者名
      Nagao Takashi、Maeda Keiichi、Tanaka Masaomi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 861 ページ: 1~1

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac94e

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Radiative Transfer Simulation for the Optical and Near-infrared Electromagnetic Counterparts to GW1708172018

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Kyohei、Shibata Masaru、Tanaka Masaomi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 865 ページ: L21~L21

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aade02

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The origin of polarization in kilonovae and the case of the gravitational-wave counterpart AT 2017gfo2018

    • 著者名/発表者名
      Bulla M.、Covino S.、Kyutoku K.、Tanaka M.、Maund J. R.、Patat F.、Toma K.、Wiersema K.、Bruten J.、Jin Z. P.、Testa V.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 3 ページ: 99~106

    • DOI

      10.1038/s41550-018-0593-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The fast, luminous ultraviolet transient AT2018cow: extreme supernova, or disruption of a star by an intermediate-mass black hole?2018

    • 著者名/発表者名
      Perley Daniel A、Mazzali Paolo A、Yan Lin、Cenko S Bradley、Gezari Suvi、et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 484 ページ: 1031~1049

    • DOI

      10.1093/mnras/sty3420

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Multi-messenger Astronomy with Subaru2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M.
    • 学会等名
      EAO Subaru Science Workshop 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 中性子星合体:キロノバの観測とr-process元素合成2019

    • 著者名/発表者名
      田中雅臣
    • 学会等名
      核データと重元素合成を中心とする宇宙核物理研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Observations of core-collapse supernovae2019

    • 著者名/発表者名
      田中雅臣
    • 学会等名
      10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity
    • 招待講演
  • [学会発表] 中性子星合体とrプロセス元素合成2019

    • 著者名/発表者名
      田中雅臣
    • 学会等名
      第5回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] GW170817: Optical and Infrared Observations and Kilonova2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M.
    • 学会等名
      Fifth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and the Physical Society of Japan
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electromagnetic signature of r-process nucleosynthesis2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M.
    • 学会等名
      EMMI Rapid Reaction Task Force: The physics of neutron star mergers at GSI/FAIR
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Kilonova: Observations and Modeling of GW170817/AT 2017gfo2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M.
    • 学会等名
      EMMI Rapid Reaction Task Force: The physics of neutron star mergers at GSI/FAIR
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 重力波天体のマルチメッセンジャー観測2018

    • 著者名/発表者名
      田中雅臣
    • 学会等名
      宇宙電波懇談会シンポジウム2018「電波天文学の将来サイエンス」
    • 招待講演
  • [学会発表] GW170817:可視光・赤外線観測とキロノバ2018

    • 著者名/発表者名
      田中雅臣
    • 学会等名
      重力波観測時代のrプロセスと不安定核
    • 招待講演
  • [学会発表] 宇宙の重力波天体と重元素合成2018

    • 著者名/発表者名
      田中雅臣
    • 学会等名
      原子・分子・光科学 (AMO) 討論会
    • 招待講演
  • [学会発表] Astronomical observations of gravitational wave sources - Needs for atomic data of heavy elements in astronomy -2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, M.
    • 学会等名
      TMU Symposium on Physics of Highly Charged Ions 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 高エネルギー宇宙ニュートリノ超新星起源説の観測的検証方法2018

    • 著者名/発表者名
      田中 雅臣、安田 直樹、鈴木 尚孝、高橋 一郎、諸隈 智貴、姜 継安、冨永 望、山口 正輝、守屋 尭、 ほか HSC Transient WG
    • 学会等名
      日本天文学会2018年秋季年会
  • [学会発表] Observations of Gravitational Wave Sources with Tomo-e Gozen2018

    • 著者名/発表者名
      田中 雅臣
    • 学会等名
      木曽シュミットシンポジウム2018

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公開日: 2019-12-27  

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