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2021 年度 実績報告書

超新星から明らかにする大質量星の爆発直前の未知の質量放出機構

研究課題

研究課題/領域番号 18K13585
研究機関国立天文台

研究代表者

守屋 尭  国立天文台, 科学研究部, 助教 (90779547)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード超新星爆発 / 大質量星 / 質量放出
研究実績の概要

近年急速に観測例が増えた爆発後1日以内に発見される超新星の測光観測に基づき、爆発直前の大質量星の質量放出率を系統的に調査した。初年度にさまざまな星周物質の条件下で500程度の理論モデルを構築し、爆発直前の赤色超巨星が典型的に年間0.001太陽質量以上の割合で質量放出をしていることを明らかにした。通常の赤色超巨星は年間0.00001太陽質量以下の質量放出をおこなっているため、赤色超巨星が一般的に爆発直前に向けて質量放出率を上昇させていることが明らかになった。初年度以降も理論モデルの構築を続け、現在15万モデルほどに達している。このモデルを観測と比べることで、今後爆発直前の質量放出と超新星の爆発の性質の関係を明らかにできると期待される。また、多次元輻射輸送流体力学計算の結果、ほとんどの場合は星周物質の形状は球対称に近いと考えられることが明らかになった。爆発直前の大質量星の中心部での進化が何らかの形で表面での質量放出を誘発している場合に球対称に近い質量放出が起こると考えられる。赤色超巨星の表面付近での爆発直前に大質量星の中心部での活発な元素合成の結果強く生じる対流が表面の質量放出率を誘発する可能性がある。他にも、赤色超巨星の表面の力学的不安定による質量放出も球対称の質量放出を誘発する可能性があるが、このような質量放出は進化のどの段階でも起こりうるため、爆発直前に一般的に起こる質量放出率の上昇の機構としては適切ではないと考えられる。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 7件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンタクルス校/サンディエゴ州立大学/カリフォルニア大学サンタバーバラ校(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア大学サンタクルス校/サンディエゴ州立大学/カリフォルニア大学サンタバーバラ校
  • [国際共同研究] NRC Kurchatov Institute(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      NRC Kurchatov Institute
  • [国際共同研究] 台湾中央研究院(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      台湾中央研究院
  • [雑誌論文] EMPRESS. IV. Extremely Metal-poor Galaxies Including Very Low-mass Primordial Systems with M* = 10^4 - 10^5 Msun and 2%-3% (O/H): High (Fe/O) Suggestive of Metal Enrichment by Hypernovae/Pair-instability Supernovae2022

    • 著者名/発表者名
      Isobe Yuki、Ouchi Masami、Suzuki Akihiro、Moriya Takashi J.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 925 ページ: 111~111

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac3509

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovering Supernovae at the Epoch of Reionization with the Nancy Grace Roman Space Telescope2022

    • 著者名/発表者名
      Moriya Takashi J.、Quimby Robert M.、Robertson Brant E.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 925 ページ: 211~211

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac415e

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Properties of Type Ibn Supernovae: Implications for the Progenitor Evolution and the Origin of a Population of Rapid Transients2022

    • 著者名/発表者名
      Maeda Keiichi、Moriya Takashi J.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 927 ページ: 25~25

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac4672

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calcium-rich Transient SN 2019ehk in a Star-forming Environment: Yet Another Candidate for a Precursor of a Double Neutron-star Binary2021

    • 著者名/発表者名
      Nakaoka Tatsuya、Maeda Keiichi、Yamanaka Masayuki、Tanaka Masaomi、Kawabata Miho、Moriya Takashi J.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 912 ページ: 30~30

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abe765

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Luminous Type II Short-Plateau Supernovae 2006Y, 2006ai, and 2016egz: A Transitional Class from Stripped Massive Red Supergiants2021

    • 著者名/発表者名
      Hiramatsu Daichi、Howell D. Andrew、Moriya Takashi J.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 913 ページ: 55~55

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abf6d6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The electron-capture origin of supernova 2018zd2021

    • 著者名/発表者名
      Hiramatsu Daichi、Howell D. Andrew、Van Dyk Schuyler D.、Goldberg Jared A.、Maeda Keiichi、Moriya Takashi J.、et al.
    • 雑誌名

      Nature Astronomy

      巻: 5 ページ: 903~910

    • DOI

      10.1038/s41550-021-01384-2

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Final Months of Massive Star Evolution from the Circumstellar Environment around SN Ic 2020oi2021

    • 著者名/発表者名
      Maeda Keiichi、Chandra Poonam、Matsuoka Tomoki、Ryder Stuart、Moriya Takashi J.、Kuncarayakti Hanindyo、Lee Shiu-Hang、Kundu Esha、Patnaude Daniel、Saito Tomoki、Folatelli Gaston
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 918 ページ: 34~34

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac0dbc

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Properties of Thorne-Zytkow object explosions2021

    • 著者名/発表者名
      Moriya Takashi J、Blinnikov Sergei I
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 508 ページ: 74~78

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2584

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Discovery of a Wind-blown Bubble Associated with the Supernova Remnant G346.6-0.2: A Hint for the Origin of Recombining Plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Sano H.、Suzuki H.、Nobukawa K. K.、Filipovic M. D.、Fukui Y.、Moriya T. J.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 923 ページ: 15~15

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac1c02

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Discovering Supernovae at Epoch of Reionization with Nancy Grace Roman Space Telescope2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Moriya
    • 学会等名
      Exploring the Transient Universe with the Nancy Grace Roman Space Telescope
    • 国際学会
  • [学会発表] Discovering Supernovae at Epoch of Reionization with Nancy Grace Roman Space Telescope2022

    • 著者名/発表者名
      守屋尭
    • 学会等名
      日本天文学会2022年春季年会
  • [学会発表] General Relativistic Instability Supernovaの観測的性質2022

    • 著者名/発表者名
      守屋尭
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会2021
  • [学会発表] 爆発直前の大質量星の進化や観測的特徴、身近な候補天体について2022

    • 著者名/発表者名
      守屋尭
    • 学会等名
      新学術「地下宇宙」第8回超新星ニュートリノ研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Diversity in supernovae associated with gamma-ray bursts2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Moriya
    • 学会等名
      16th Marcel Grossmann Meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Possible explosions of Thorne-Zytkow objects and their observational properties2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Moriya
    • 学会等名
      AAS 238 Meeting-in-a-Meeting "An Exploration of Thorne-Zytkow Objects"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discovering Supernovae at Epoch of Reionization with Roman2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Moriya
    • 学会等名
      Roman Science Team Community Briefing
    • 国際学会
  • [備考] ついに発見された理論上の超新星 - 明らかになった恒星進化の分岐点 -

    • URL

      https://www.nao.ac.jp/news/science/2021/20210629-dos.html

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公開日: 2022-12-28  

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