| 研究課題/領域番号 |
16K05287
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
須田 拓馬 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (90374735)
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| 研究分担者 |
森谷 友由希 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任研究員 (60722949)
茂山 俊和 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (70211951)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 超新星 / 恒星進化 / 元素合成 / 金属欠乏星 / 化学進化 / 大質量星 / 連星探査 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の主要テーマである、重力崩壊型(II型)超新星爆発の爆風を受けた超金属欠乏星の表面に爆風の残骸が降着する影響及び、恒星表面のリチウムが減少する可能性について検討してきた。主星となる大質量星の進化計算を行い、初代星および超金属欠乏星の進化の特性が把握できた。さらに、東京工業大学の斎藤貴之氏の協力により、SPHシミュレーションコードであるASURAを用いてII型超新星爆発イジェクタと、低質量初代星の衝突が再現できた。超新星爆発モデルによるSPHコードへの入力物理量と計算に工夫を要したが、比較的接近した連星系における爆発の影響を見ることができた。その結果、イジェクタによる剥離の影響は限定的であるが、イジェクタの星表面への降着は非常に大きく、特にイジェクタ後期に衝突する金属元素が選択的に降着する可能性があることが分かった。今後、連星間距離を長く取った場合の結果なども検討し、超新星連星の描像を明らかにする。前年度に引き続き、このような連星が存在可能であるかを検証するために、太陽近傍にあるOB型星の視線速度変動を測定し、大質量星と低質量星からなる連星系の探査を継続している。今年度は2件の観測提案が採択され、なゆた望遠鏡で9晩の観測時間を獲得するとともに、ぐんま天文台の協力も得て14天体の観測を実施し、複数の観測期間にまたがる視線速度の変動について解析を開始した。理論モデルから予測される金属欠乏星表面のリチウム元素組成が観測データを再現するかどうかを比較するために、SAGAデータベースを整備し、矮小銀河の恒星も含めた大幅な改良を行った。
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| 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
超新星爆発と低質量星との相互作用を明らかにすべく、II型超新星イジェクタと低質量星との衝突を三次元の数値シミュレーションコードを用いて行った。ASURAコードを用いてシミュレーションに取り入れるべき爆発モデルや恒星モデルの検討を行うとともに、初期条件の設定についても検討し、実際にテスト計算を数例行った。大質量の進化計算では、前年度に発見した内部混合と、それに伴う爆発的な元素合成については引き続き原因を追及している一方、恒星進化コードのアップデートを行い、より進化の進んだ段階まで計算ができる見込みである。視線速度変動のモニタリング観測は、短周期連星の検出に絞り込むことで、文献調査を行いつつ、連続した日程での観測を実行した。これまでのところあまり天候には恵まれておらずデータの取得がそれほど順調ではないが 、観測夜数の確保が十分にできているため、観測を継続することによって連星の確認が期待できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
II型超新星イジェクタと低質量星との衝突に関するシミュレーションが順調に進んでおり、イジェクタの降着量と降着元素の分布まで知ることが可能になった。イジェクタによる伴星表面の剥離よりもイジェクタの伴星への降着の影響が大きいことが分かり、伴星の金属量変化を見積もることが可能となった。次年度では連星間距離を変えた場合の降着量と元素組成分布を調べ、観測データとの比較を試みる。大質量星の進化計算では、炭素燃焼段階の計算までを追跡可能にするよう恒星進化コードを改良し、大質量金属欠乏星の進化の枠組みを確立する。なゆた望遠鏡、およびぐんま天文台望遠鏡による観測を継続して行う予定であｒる。京大の3.8m望遠鏡やすばる望遠鏡に搭載されたコロナグラフを活用した連星探査も検討し、大質量星と低質量星からなる連星カタログの作成を視野に入れて観測提案を続けていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）予定していた外国出張を取りやめざるを得なくなったため、次年度使用額が生じた。
（使用計画）今年度の研究の進展が順調であったこと、および次年度では研究成果の発表機会が増える見込みであることを勘案して、旅費として計上する予定である。
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