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

2019 年度 実績報告書

• 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), 准教授 (90533563)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 超新星爆発 / 可視光 / 広視野探査観測

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については，H31年4月に，他研究費の寄与により本研究当初計画を上回る計84チップのCMOSセンサを搭載した視野20平方度のカメラに拡張された. これを用いて, H30年11月より部分的に開始していた高頻度突発天体広域探査観測を継続的に実施した. 当初の2時間間隔での探査観測戦略から, R2年1月頃に，30分間隔での探査観測を部分的に行う戦略に移行し，爆発直後の超新星のより密なデータを取得することに成功しつつある．Tomo-e Gozenを用いて初めて早期発見した超新星(Ia型) SN 2019cxx等，多数の近傍超新星を世界の他のプロジェクトと独立な発見を行うことに成功した. 他のプロジェクトで先に発見された天体に対しても, 爆発前後かつ他プロジェクトでの観測的制限のない時期において，Tomo-e Gozenデータを用いて明るさの上限値をつけることにも成功している．また，機械学習を用いた突発天体検出の最適化のアップデートも行い, 発見作業の効率化を実現した．
多波長輻射流体計算コードSTELLAを用いて，特殊な光度曲線進化を見せた短時間変動天体KSN2015K，超新星1987Aに似たII-peculiar型超新星2018haの多色光度曲線を再現する理論モデルを構築した．
電波で非常に短い時間(数ミリ秒)光る高速電波バースト(FRB)の起源を探るため，FRB121102に対して, Tomo-e Gozenと電波望遠鏡との同時観測をR2年3月に行った．
銀河面に沿って約2000平方度の領域を一年間で15回程度反復観測し、多数の変光星の近赤外光度変化の様子を捉えた．校正データをアップデートし，これまで取得した膨大なデータの再解析を行った．カタログデータの公表にむけて論文を執筆し，関係者に回覧した．

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

本研究により完成したTomo-e Gozenカメラを用いた科学運用開始について(4)にて記者会見を行った．また本研究における超新星の発見について(1)にてwebリリースを行った．

研究成果

• [国際共同研究] Rochester Institute of Technology/Stanford University(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Rochester Institute of Technology/Stanford University
• [国際共同研究] M.V. Lomonosov Moscow State University/NRC "Kurchatov Institute" - ITEP/National Research Nuclear University(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: M.V. Lomonosov Moscow State University/NRC "Kurchatov Institute" - ITEP/National Research Nuclear University
• [国際共同研究] Indian Institute of Astrophysics/Indian Institute of Technology Bombay(インド)
  • 国名: インド
  • 外国機関名: Indian Institute of Astrophysics/Indian Institute of Technology Bombay
• [国際共同研究] European Southern Observatory(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: European Southern Observatory
• [国際共同研究] University of Turku(フィンランド)
  • 国名: フィンランド
  • 外国機関名: University of Turku
• [雑誌論文] An optical search for transients lasting a few seconds (2020)
  • 著者名/発表者名: Richmond Michael W、Tanaka Masaomi、Morokuma Tomoki、Sako Shigeyuki、Ohsawa Ryou、Arima Noriaki、Tominaga Nozomu et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 72 ページ: 3～3
  • DOI: doi.org/10.1093/pasj/psz120
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Luminosity function of faint sporadic meteors measured with a wide-field CMOS mosaic camera Tomo-e PM (2019)
  • 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 Dust (2019)
  • 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] New Constraint on the Atmosphere of (50000) Quaoar from a Stellar Occultation (2019)
  • 著者名/発表者名: Arimatsu Ko、Ohsawa Ryou、Hashimoto George L.、Urakawa Seitaro、Takahashi Jun、Tozuka Miyako、Itoh Yoichi、Yamashita Misato、Usui Fumihiko、Aoki Tsutomu、Arima Noriaki、Doi Mamoru、Ichiki Makoto、Ikeda Shiro、Ita Yoshifusa、Kasuga Toshihiro、Morokuma Tomoki et al.
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 158 ページ: 236～236
  • DOI: doi.org/10.3847/1538-3881/ab5058
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Long secondary periods in luminous red giant variables (2019)
  • 著者名/発表者名: Takayama Masaki、Ita Yoshifusa
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 492 ページ: 1348～1362
  • DOI: doi.org/10.1093/mnras/stz3577
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The age and metallicity dependence of the near-infrared magnitudes of red clump stars (2019)
  • 著者名/発表者名: Onozato Hiroki、Ita Yoshifusa、Nakada Yoshikazu、Nishiyama Shogo
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 486 ページ: 5600～5613
  • DOI: doi.org/10.1093/mnras/stz1192
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Shape and Rotational Motion Models for Tumbling and Monolithic Asteroid 2012 TC4: High Time Resolution Light Curve with the Tomo-e Gozen Camera (2019)
  • 著者名/発表者名: Urakawa Seitaro、Ohsawa Ryou、Sako Shigeyuki、Okumura Shin-ichiro、Sakurai Yuri、Takahashi Jun、Imamura Kazuyoshi、Naito Hiroyuki、Watanabe Fumitake、Nagayoshi Ryoma、Murakami Yasuhiko、Okazaki Ryo、Sekiguchi Tomohiko、Ishiguro Masateru、Michikami Tatsuhiro、Yoshikawa Makoto
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 157 ページ: 155～155
  • DOI: doi.org/10.3847/1538-3881/ab09f0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Light-curve Modeling of Fast-evolving Supernova KSN 2015K: Explosion in Circumstellar Matter of a Super-AGB Progenitor (2019)
  • 著者名/発表者名: Tolstov Alexey、Nomoto Ken’ichi、Sorokina Elena、Blinnikov Sergei、Tominaga Nozomu、Taniguchi Yoshiaki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 881 ページ: 35～35
  • DOI: doi.org/10.3847/1538-4357/ab2876
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SN 2018hna: 1987A-like Supernova with a Signature of Shock Breakout (2019)
  • 著者名/発表者名: Singh Avinash、Sahu D. K.、Anupama G. C.、Kumar Brajesh、Kumar Harsh、Yamanaka Masayuki、Baklanov Petr V.、Tominaga Nozomu et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 882 ページ: L15～L15
  • DOI: doi.org/10.3847/2041-8213/ab3d44
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A Rapidly Declining Transient Discovered with the Subaru/Hyper Suprime-Cam (2019)
  • 著者名/発表者名: Tominaga Nozomu、Morokuma Tomoki、Tanaka Masaomi、Yasuda Naoki、Furusawa Hisanori、Tanaka Masayuki、Jiang Ji-an、Tolstov Alexey、Blinnikov Sergei、Doi Mamoru、Iwata Ikuru、Kuncarayakti Hanindyo、Moriya Takashi J.、Nagao Tohru、Nomoto Ken’ichi、Noumaru Junichi、Takata Tadafumi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 885 ページ: 13～13
  • DOI: doi.org/10.3847/1538-4357/ab425c
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] LIGO/Virgo S190930t: Upper limits on the two of the ZTF/GROWTH candidates (2019)
  • 著者名/発表者名: Morokuma, T.; Utsumi, Y.; J-GEM Collaboration
  • 雑誌名: GRB Coordinates Network, Circular Service 巻: 25907 ページ: 1～1
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] LIGO-Virgo GW S190408an: J-GEM optical/NIR follow-up observations (2019)
  • 著者名/発表者名: Murata, K. L., Sasada, M., Nakaoka, T., Morokuma, T., and Utsumi, Y., on behalf of J-GEM collaboration
  • 雑誌名: GRB Coordinates Network, Circular Service 巻: 24064 ページ: 1～1
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] LIGO/Virgo S190412m: J-GEM optical/NIR follow-up observations (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Niino, Y., Morokuma, T., Tominaga N., Utsumi, Y., Yanagisawa, K., Murata, K. L., Onozato, H., Akitaya, H., Itoh, R., Sekiguchi, Y., Oasa, Y., on behalf of J-GEM collaboration
  • 雑誌名: GRB Coordinates Network, Circular Service 巻: 24113 ページ: 1～1
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] LIGO/Virgo S190426c: J-GEM optical/NIR follow-up observations (2019)
  • 著者名/発表者名: Niino, Y., Morokuma, T., Ohsawa, R., Sako, S., Shikauchi, M., Yanagisawa, K., Takagi K., Nakaoka, T., Sasada, M., Saito, T., Itoh, R., Ohta, K., Utsumi, Y., Sekiguchi, Y., Tominaga, N., on behalf of J-GEM collaboration
  • 雑誌名: GRB Coordinates Network, Circular Service 巻: 24299 ページ: 1～1
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] LIGO/Virgo S190412m: Further J-GEM optical/NIR observations (2019)
  • 著者名/発表者名: Kawabata, K. S., Nishinaka, Y., Akitaya, H., Sasada, M., Tanaka, M., Takarada, T., Oasa, Y., Sekiguchi, Y., Ohsawa, R., Morokuma, T. et al.
  • 雑誌名: GRB Coordinates Network, Circular Service 巻: 24350 ページ: 1～1
  • オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 木曽シュミット望遠鏡Tomo-e Gozen高頻度突発天体サーベイ (2020)
  • 著者名/発表者名: 諸隈智貴
  • 学会等名: 日本天文学会2020年春季年会
• [学会発表] すばる広視野探査とTMT分光によるIceCube高エネルギーニュートリノの超新星爆発起源説の検証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 諸隈智貴
  • 学会等名: 日本天文学会2019年秋季年会
• [学会発表] Northern Sky Transient Survey (2019)
  • 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2019
• [学会発表] IceCubeニュートリノ電磁波対応天体サーベイ観測 (2019)
  • 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2019
• [学会発表] Data analysis pipeline for SN survey (2019)
  • 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2019
• [学会発表] Tomo-e Gozen計画 (2019)
  • 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2019
• [学会発表] Tomo-e Gozen Transient Survey (2019)
  • 著者名/発表者名: 諸隈智貴
  • 学会等名: 第10回 光・赤外線天文学大学間連携(OISTER)ワークショップ
• [学会発表] 短時間スケール突発天体のサーベイ観測 (2019)
  • 著者名/発表者名: 諸隈智貴
  • 学会等名: 第32回 理論懇シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Optical Wide-Field Surveys with Kiso/Tomo-e Gozen (2019)
  • 著者名/発表者名: Morokuma, T.
  • 学会等名: AMON Sixth Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] J-GEM Observations for Gravitational Wave Sources (2019)
  • 著者名/発表者名: Morokuma, T.
  • 学会等名: GWPAW 2019
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Optical Time Domain and Multi-Messenger Astronomy (2019)
  • 著者名/発表者名: Morokuma, T.
  • 学会等名: 12th East Asian VLBI Workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 東京大学木曽観測所トモエゴゼンによる超新星SN 2019cxxの発見について
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/NEWS/SN2019cxx/index.html
• [備考] 木曽シュミットシンポジウム2019
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/RESEARCH/symp2019/index.html
• [備考] the Tomo-e Gozen project
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/tomoe/
• [備考] 東京大学木曽観測所トモエゴゼンの観測運用の開始について
  • URL: http://www.mtk.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/NEWS/pr20190930/pr20190930.html