| 研究課題/領域番号 |
18H05223
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
土居 守 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00242090)
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| 研究分担者 |
前田 啓一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00503880)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| キーワード | Ia型超新星 / 親星 / 爆発メカニズム / 標準光源 / 宇宙膨張 |
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| 研究実績の概要 |
トモエゴゼンカメラによって毎夜7000平方度を掃天の後2000平方度以上を30分おきに観測、最後に再度掃天する観測を実施した。せいめい望遠鏡用の3バンド同時撮像カメラTriCCSは、３バンドでの同時撮像をたちあげ、全国共同利用にも提供、観測時間も獲得して超新星の観測等を行っている。近赤外線分光器NICEは、高地対応のための改修を実施した。
観測研究においては、せいめい望遠鏡において約50晩の観測時間が採択され、Tomo-eにおいて爆発直後の増光がとらえられた超新星をはじめ、複数のIa型超新星を観測、データ解析中である。Ia型超新星の可視光での色と明るさのばらつきを調べ、膨張速度の速い高速Ia型超新星には一部赤く暗いものが存在し、それらを除くと色のばらつきの大部分は星間塵の減光で説明できることを論文発表した。高速Ia型超新星についてこれまでで最初期の分光データを取得、そのスペクトル計算による解析を通し、最外層まで爆発的原子核反応が広がっていることを発見した（Kawabata,Maeda et al., ApJ, 2021）。
理論研究においては、Ia型超新星に至る連星進化において最大の未解明問題とされる共通外層期について、大規模な三次元直接計算を行った（Iaconi, Maedaet al. 2020）。白色矮星と通常の星からなる系（降着シナリオ）において、降着に伴う白色矮星の進化と外層における原子核反応計算を推進し、これが高速超新星の一部の起源となる可能性を提示した（Wu et al.,2020）。その他にも関連する観測・理論研究を実施した。
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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
トモエゴゼンカメラの超新星観測は順調に実施しており、初期のIa型超新星の観測に成功している。せいめい望遠鏡のCMOSカメラTriCCSは、本課題で担当する可視３バンド部分は完成した。近赤外線観測モードについては、別の研究グループと協力して開発中であるが、やや遅れている。近赤外線分光器NICEの改修も完了し、望遠鏡の完成を待ちつつある。全体としてハードウエアの整備は新型コロナ禍の影響で近赤外線観測部分が遅れている。
Ia型超新星の標準光源化でいうと、可視光での色と明るさのばらつきについて、高速Ia型超新星の一部に色が赤い一群があることを発見、それ以外は標準的な塵の減光で説明できることを示せた。高速Ia型超新星はせいめい望遠鏡の観測や理論モデルでの研究は進んだ。またIa型超新星の亜種の研究も観測・理論共に進んだ。
当初よりも進んだところも、少し遅れているところもあり、全体としては、おおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
近赤外線観測については、米国中心のグループが、大規模な分光観測を実施しつつあることが発表された。TAO望遠鏡のサイトであれば、大気透過率の点から、より優れたスペクトルを取得することが可能であるが、他のサイトでは大きな差異を得ることが難しい。一方でTAOの完成まで依然として時間がかかることから、研究の重点を可視光におき、より精度の高い標準光源化ができないかを、積極的に検討する。特に分光による細分類による光度曲線の違いを調べる研究を進めることとする。このために、他の研究と合同で、TriCCSによる低分散モードを積極的に進め、トモエゴゼンなどで早期に発見された明るい超新星の最大光度付近の高精度のスペクトルを取得、細分類を行えるように開発を進める。
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