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2018 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 / 変光星
研究実績の概要

口径1.05m木曽シュミット望遠鏡の広視野カメラTomo-e Gozenは,高度40度以上の空を約2時間でサーベイ可能な望遠鏡及びカメラの制御ソフトウエアを構築した.H29年度に完成したカメラを望遠鏡に搭載して高頻度広域観測の試験を実施し,設計性能を満たす感度とサーベイ効率を実現することを確認した.H31年3月には,他研究費の寄与により本研究当初計画を上回る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した.H30年11月より,探査観測を開始し,複数の超新星を他のプロジェクトと独立に発見した.これに先立ち,超新星発見専用計算機の整備を行い,データベース構築や機械学習による発見最適化を行った.また,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,統計学の専門家と共同で開始した.最適化の余地を残した段階で,データを効率的に取得する解が得られた.
高速電波バースト(FRB)は電波で数ミリ秒という非常に短い時間光る,起源が未だ不明な天体であり,多種多様な観測を用いた研究が求められている.FRB150418は,検出後,到来方向誤差領域内で電波強度の変動が見られ,その位置が銀河と一致していたため,母銀河の同定が成功したと考えられた.しかし,その後,その電波変動はその銀河に存在する活動銀河核(AGN)によるものでFRBとの因果関係はないと考えられた.我々は,FRB150418から約1年後のGemini望遠鏡撮像データを解析し,その母銀河で可視光変動が見られないことを明らかにし,母銀河内のAGNやFRB150418の可視光残光に対する制限を与えることが可能となった.
30mm望遠鏡で目指す後世に残る近赤外測光カタログを作成するためには,測光値の較正が非常に重要である.本年,較正方法を確立し,カタログ公開の準備をしている.

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

観測装置の開発も計画どおり進んでいる.カメラの開発は当初計画より遅延したが視野が15平方度に拡張したため本研究の科学目的への影響はない.

今後の研究の推進方策

天候や月の位置を考慮してインテリジェントに観測天域を選定するスケジューラシステムを開発し観測効率を向上させる.
年間100晩の超新星高頻度探査観測を行い,100個を超える超新星の発見,うち数個に対しては爆発初期の発見を実現する.これまでに開発してきた理論モデルとあわせて観測データを解釈することで,超新星爆発のメカニズム,親星の性質に迫る.
高速電波バーストは,特カナダのCHIMEと呼ばれる観測装置によって多数の近傍高速電波バーストの発見が期待されている.高速電波バーストの起源を探るため,Tomo-e GozenカメラのCMOSセンサの高速読み出し性能を生かし,可視光望遠鏡では実現不可能であった高速撮像広視野探査観測を行うための電波望遠鏡との同時観測の実現に向けた検討を行う.
30mm望遠鏡で取得した近赤外線モニター観測データを用いて作成した測光カタログを用いた最初の成果を得る.具体的にはレッドクランプ星の絶対光度を導出する.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

    (27件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] California Institute of Technology/University of Washington/University of California(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      California Institute of Technology/University of Washington/University of California
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] Jodrell Bank Observatory(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Jodrell Bank Observatory
  • [雑誌論文] Luminosity function of faint sporadic meteors measured with a wide-field CMOS mosaic camera Tomo-e PM2019

    • 著者名/発表者名
      Ohsawa Ryou、Sako Shigeyuki、Sarugaku Yuki、Usui Fumihiko、Ootsubo Takafumi、Fujiwara Yasunori、Sato Mikiya、Kasuga Toshihiro、Arimatsu Ko、Watanabe Jun-ichi、Doi Mamoru、Kobayashi Naoto、Takahashi Hidenori、Motohara Kentaro、Morokuma Tomoki et al.
    • 雑誌名

      Planetary and Space Science

      巻: 165 ページ: 281~292

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.pss.2018.09.006

  • [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

      doi.org/10.3847/1538-4357/aaff6b

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A2018

    • 著者名/発表者名
      The IceCube Collaboration、Fermi-LAT、MAGIC、AGILE、ASAS-SN、HAWC、H.E.S.S.、INTEGRAL、Kanata、Kiso、Kapteyn、Liverpool Telescope、Subaru、Swift/NuSTAR、VERITAS、VLA/17B-403 teams
    • 雑誌名

      Science

      巻: 361 ページ: 1378-1378

    • DOI

      10.1126/science.aat1378

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] OISTER Optical and Near-Infrared Observations for the field of 3FGL J1804.5-0850 close to the position of IceCube-181023A,2018

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka Masayuki, Morokuma Tomoki et al.
    • 雑誌名

      The Astronomer's Telegram

      巻: 12145 ページ: 1-1

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optical follow-up observation of Fast Radio Burst 1512302018

    • 著者名/発表者名
      Tominaga Nozomu、Niino Yuu、Totani Tomonori、Yasuda Naoki、Furusawa Hisanori、Tanaka Masayuki、Bhandari Shivani、Dodson Richard、Keane Evan、Morokuma Tomoki、Petroff Emily、Possenti Andrea
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1093/pasj/psy101

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A search for optical transients associated with fast radio burst 1504182018

    • 著者名/発表者名
      Niino Yuu、Tominaga Nozomu、Totani Tomonori、Morokuma Tomoki、Keane Evan、Possenti Andrea、Sugai Hajime、Yamasaki Shotaro
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1093/pasj/psy102

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Tomo-e Gozen wide field CMOS camera for the Kiso Schmidt telescope2018

    • 著者名/発表者名
      Sako Shigeyuki、Ohsawa Ryou、Takahashi Hidenori et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 10702 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1117/12.2310049

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of large pixel CMOS image sensors for the Tomo-e Gozen wide field camera2018

    • 著者名/発表者名
      Kojima Yuto、Sako Shigeyuki、Ohsawa Ryou et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 10709 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1117/12.2311301

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conceptual design of a wide-field near UV transient survey in a 6U CubeSat2018

    • 著者名/発表者名
      Yatsu Yoichi、Ozawa Toshiki、Mamiya Hideo、Kawai Nobuyuki、Kikuya Yuhei、Matsushita Masanori、Matunaga Saburo、Bilgi Pavaman、Nikzad Shouleh、Kulkarni Shrinivas R.、Tominaga Nozomu、Tanaka Masaomi、Morokuma Tomoki、Takeyama Norihide、Enokuchi Akito、Sasaki Kenichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 10699 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1117/12.2313026

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Obscured Star Formation in the Host Galaxies of Superluminous Supernovae2018

    • 著者名/発表者名
      Hatsukade B.、Tominaga N.、Hayashi M.、Konishi M.、Matsuda Y.、Morokuma T.、Morokuma-Matsui K.、Motogi K.、Niinuma K.、Tamura Y.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 857 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aab616

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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、Yamanaka Masayuki、Moriya Takashi J.、Tominaga Nozomu、Morokuma Tomoki et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 859 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aabee7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Optical Transient Surveys2019

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Morokuma
    • 学会等名
      10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Explosive nucleosynthesis in core-collapse supernovae2019

    • 著者名/発表者名
      Nozomu Tominaga
    • 学会等名
      10th DTA symposium "Stellar deaths and their diversity"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 木曽Tomo-e Gozenによる可視光高頻度突発天体サーベイ2019

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      茨城大学重点研究 研究会:「突発・変動現象の電波フォローアップ」
    • 招待講演
  • [学会発表] Fast radio bursts2019

    • 著者名/発表者名
      冨永望
    • 学会等名
      茨城大学重点研究 研究会:「突発・変動現象の電波フォローアップ」
    • 招待講演
  • [学会発表] Northern Sky Transient Survey with Tomo-e Gozen2018

    • 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2018
  • [学会発表] Tomo-e Gozen計画の現状2018

    • 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2018
  • [学会発表] Supernovae with Tomo-e Gozen2018

    • 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2018
  • [学会発表] Near-Infrared Thirty "Millimeter" Telescopeによる銀河面サーベイ(2)2018

    • 著者名/発表者名
      幅崎裕太
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会2018
  • [学会発表] 光・赤外線天文学大学間連携によるIceCubeアラート対応2018

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会2018
  • [学会発表] FRB151230の可視光追観測2018

    • 著者名/発表者名
      冨永望
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会2018
  • [学会発表] 超新星捜索最前線:世界の動向2018

    • 著者名/発表者名
      諸隈智貴
    • 学会等名
      第2回新天体捜索者会議
    • 招待講演
  • [学会発表] Optical GW Counterpart Searches with the Wide-Field CMOS sensor camera Tomo-e Gozen on 1m Kiso Schimidt Telescope2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Morokuma
    • 学会等名
      The Second annual symposium of the innovative area "Gravitational Wave Physics and Astronomy: Genesis", 2018
    • 国際学会
  • [備考] Tomo-e Gozen

    • URL

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

  • [備考] 木曽シュミット望遠鏡

    • URL

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

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公開日: 2019-12-27  

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