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2017 年度 実績報告書

高頻度広視野観測でつなぐ大質量星最期の姿と超新星爆発

研究課題

研究課題/領域番号 16H02158
研究機関東京大学

研究代表者

諸隈 智貴  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10594674)

研究分担者 冨永 望  甲南大学, 理工学部, 教授 (00550279)
板 由房  東北大学, 理学研究科, 助教 (30392814)
酒向 重行  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90533563)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード可視光 / 広視野観測 / 突発天体 / 超新星
研究実績の概要

口径1.05m東京大学木曽シュミット望遠鏡に取り付ける広視野カメラTomo-e GozenのCMOSセンサの読み出しエレクトロニクスの再設計と製作を実施した.また,予定していた全個数のCMOSセンサの調達を完了した.センサを位置決定するための高精度固定ブロックの製作を実施した.H30年2月に,CMOSセンサを21チップ搭載したTomo-eカメラユニットを木曽シュミット望遠鏡に設置してファーストライト観測に成功した.
本カメラを用いた広視野探査観測,特に超新星爆発の超初期の検出に最適化したシミュレーションを行った.複数の研究会において行なった議論を元に,現実的な探査観測パラメータの洗い出しを行い,当初の予定通り,およそ10,000平方度を1晩の間に3回程度の反復観測を行えることが確認できた.これにより,当初の目的であった超新星ショックブレイクアウト現象の探査が今後実際に行う価値があることが確実となった.
超新星理論モデル構築については,伴星との相互作用によって外層を激しく剥ぎ取られた超新星の光度曲線・スペクトルを元素合成計算に基づいて計算し,そのような超新星爆発がどのように観測可能なのかを予言した.さらに,これまでに観測された超新星とも比較を行い,Caギャップトランジェントと呼ばれる超新星の一部や超新星2010Xの観測的特徴と一致していることを示した.また,このような近接連星系は将来中性子星合体を起こす可能性も指摘した.
近赤外精密測光カタログ作成のため,口径30mmモニター専用近赤外線望遠鏡で取得してきた観測データを全て処理した.クオリティの均一性チェックを行った所,いくつかの領域について観測条件が悪い時にとったデータであることが判明した.それらの箇所について再観測を行い,そのデータの処理も終えた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

H29年度前半に読み出しエレクトロニクスのデジタル部のデータ転送エラーが頻発する問題が明らかになった.実験室での基礎試験に戻って原因を調査,再設計したところこの問題を解消することができた.迅速に問題解決に至ったため本研究の進行に影響していない.

今後の研究の推進方策

H30年度に他研究費の寄与により本研究の当初計画を上回る63チップのCMOSセンサを搭載した視野15平方度のカメラに拡張する予定である.また,超新星の爆発初期を検出するために高頻度で全天サーベイを実施し,突発現象を自動検出する統合ソフトウエアの開発を行う.
これまで,一般的な超新星爆発の理論モデルに基づいたTomo-eテスト観測の観測計画を練ってきたが,近年の高頻度観測によって多様な超新星爆発が観測されている.それぞれの理論モデルに基づいて、どのような戦略でTomo-eテスト観測を遂行すればよいか検討を行う.
近赤外精密測光カタログの作成を行う.カタログを用いてレッドクランプ星の絶対光度を導出する等の初期成果を得て,カタログと共に査読付きの欧文誌に論文を投稿する.その他,明るさが時間変動する天体の変動の様子をとらえる観測を継続する.

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (12件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Rochester Institute of Technologynology/California Institute of Technology/Louisiana State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Rochester Institute of Technologynology/California Institute of Technology/Louisiana State University
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] Liverpool John Moores University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Liverpool John Moores University
  • [国際共同研究] University of Canterbury(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      University of Canterbury
  • [雑誌論文] Subaru Hyper Suprime-Cam Survey for an optical counterpart of GW170817‡2018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Morokuma Tomoki、et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/pasj/psy007

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of 10-msec scale optical flares in the black-hole binary candidate MAXI J1820+070 (ASASSN-18ey)2018

    • 著者名/発表者名
      Sako Shigeyuki et al.
    • 雑誌名

      The Astronomer's Telegram

      巻: 11426 ページ: 1-1

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] OISTER optical and near-infrared monitoring observations of peculiar radio-loud active galactic nucleus SDSS J110006.07+442144.32017

    • 著者名/発表者名
      Morokuma Tomoki、Tanaka Masaomi、Tanaka Yasuyuki T.、et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1093/pasj/psx075

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A challenge to identify an optical counterpart of the gravitational wave event GW151226 with Hyper Suprime-Cam†2017

    • 著者名/発表者名
      Utsumi Yousuke、Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Morokuma Tomoki et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1093/pasj/psx125

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Kilonova from post-merger ejecta as an optical and near-Infrared counterpart of GW1708172017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Masaomi、Utsumi Yousuke、Mazzali Paolo A.、Tominaga Nozomu et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/pasj/psx121

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] J-GEM observations of an electromagnetic counterpart to the neutron star merger GW1708172017

    • 著者名/発表者名
      Utsumi Yousuke、Tanaka Masaomi、Tominaga Nozomu、Yoshida Michitoshi et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/pasj/psx118

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Light-curve and spectral properties of ultrastripped core-collapse supernovae leading to binary neutron stars2017

    • 著者名/発表者名
      Moriya Takashi J.、Mazzali Paolo A.、Tominaga Nozomu、Hachinger Stephan、Blinnikov Sergei I.、Tauris Thomas M.、Takahashi Koh、Tanaka Masaomi、Langer Norbert、Podsiadlowski Philipp
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 466 ページ: 2085~2098

    • DOI

      10.1093/mnras/stw3225

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-messenger Observations of a Binary Neutron Star Merger2017

    • 著者名/発表者名
      Abbott B. P.、Abbott R.、Abbott T. D.、Acernese F.、Ackley K. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 848 ページ: 1-59

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aa91c9

  • [学会発表] HSC Transient Survey (VIII): Tidal Disruption Events2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Morokuma
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会2018
  • [学会発表] 高エネルギーニュートリノ事象IceCube-170922A: 可視近赤外線追観測2018

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会2018
  • [学会発表] GW170817: すばる望遠鏡HSCを用いた可視光対応天体の探索2018

    • 著者名/発表者名
      冨永望
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会2018
  • [学会発表] Tomo-e Gozen全天サーベイ計画とKOOLS-IFUでの即時追観測提案2018

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      KOOLS-IFU 研究会
  • [学会発表] Tomo-e Gozen突発天体全天サ-ベイ観測計画2017

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      木曽シュミットシンポジウム2017
  • [学会発表] Tomo-e Gozen計画の現状2017

    • 著者名/発表者名
      酒向重行
    • 学会等名
      木曽シュミットシンポジウム2017
  • [学会発表] Tomo-e Gozen超新星ショックブレイクアウト観測2017

    • 著者名/発表者名
      冨永望
    • 学会等名
      木曽シュミットシンポジウム2017
  • [学会発表] Near-Infrared Thirty "Millimeter" Telescope (IR-TMT)による銀河面変光星探査2017

    • 著者名/発表者名
      板由房
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会2017
  • [学会発表] 木曽広視野 CMOS カメラ Tomo-e Gozen が切り開く広視野動画天文学2017

    • 著者名/発表者名
      酒向重行
    • 学会等名
      天文学におけるデータ科学的方法
  • [学会発表] Follow-up observations of EM counterparts of GW events by U-Tokyo2017

    • 著者名/発表者名
      酒向重行
    • 学会等名
      Symposium on "New development in astrophysics through multi-messenger observations of gravitational wave sources"
  • [学会発表] 木曽シュミット望遠鏡Tomo-e Gozenによる突発天体サーベイ計画2017

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      2017年度岡山ユーザーズミーティング
  • [学会発表] 東京大学木曽観測所が進める宇宙の広視野動画サーベイ2017

    • 著者名/発表者名
      酒向重行
    • 学会等名
      データ駆動プラズマ物理研究の開拓
  • [備考] 木曽シュミット望遠鏡

    • URL

      http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/

  • [備考] Tomo-e Gozenプロジェクト

    • URL

      http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/tomoe/

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公開日: 2019-12-27  

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