| 研究課題/領域番号 |
19H00704
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| 研究機関 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
山口 弘悦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (00513467)
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| 研究分担者 |
辻本 匡弘 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (10528178)
山崎 典子 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (20254146)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | Ｘ線天文学 / プラズマ物理学 / 実験室宇宙物理学 |
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| 研究実績の概要 |
Ia型超新星は「宇宙の標準光源」として宇宙論の研究においても重要な役割を持ちながら、未だその起源は解明されていない。本研究ではIa型超新星残骸の鉄族元素をＸ線観測によって精密測定し、親星の最終質量と中心密度、さらには連星系の進化過程を決定する。これを実現するため、世界初となる「多価イオンの内核過程」の測定に最適化したプラズマ実験設備「電子ビームイオントラップ(EBIT)」を製作し、元素量決定の信頼性を向上させるための原子データを収集する。
本研究に用いるEBITは、ドイツのマックスプランク核物理学研究所(MPIK)と共同で製作した。COVID-19による渡航制限と資材不足の影響が大きく、当初は予定通りに製作が進まなかったが、2021年度中に研究代表者がMPIKに長期滞在し、装置を完成、日本へと輸送した。研究期間を１年延長(繰越制度を利用)し、2022年度には大型放射光施設SPring-8にて放射光を用いた多価イオンの分光実験を実施した。今後さらなる実験データの取得に向けて、EBITの改良を進めた。
本研究の最重要課題であったIa型超新星の起源解明研究は、期待通りの成果が得られた。XMM-Newton衛星により観測した超新星残骸「3C397」から極めて高いTi/FeおよびCr/Fe比が得られ、この天体の親星である白色矮星の爆発直前の中心密度が理論的に標準とされる密度と比べて３倍程度も高かったことを明らかにした。Ia型超新星やその残骸の観測を通して親星の中心密度にまで制限を与えた例は、本研究が世界初である。また、別のIa型超新星残骸N103Bからは、爆発噴出物が双極状に拡散する証拠を捉えた。これは、親星が連星系を成し、星風活動を通して非対称な星周環境を形成していたためと考えられる。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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