宇宙初期から現在にいたる星間塵供給源としての超新星の役割の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20340038
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 小笹 隆司 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90263368)
• 研究分担者: 羽部 朝男 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90180926) ; 梅田 秀之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (60447357) ; 野沢 貴也 東京大学, 数物連携宇宙研究機構, 専任研究員 (90435975)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 超新星 / ダスト形成進化 / 超新星残骸 / 星間塵 / 銀河形成進化

研究概要

種々のタイプの超新星爆発モデルを構築し、得たれた元素組成、密度構造、温度分布をもちいて、放出されたガス中でのダスト形成とその後の超新星残骸および星間空間での進化を理論的に明らかにし、関連する観測結果と比較することにより星間ダスト供給源としての超新星の役割を解明した。また、得られた結果に基づいた宇宙初期の銀河形成・進化モデルを構築し、ダストの質量だけでなくサイズ分布が銀河進化に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] A Search for Infrared Emission from Core-Collapsed Supernovae at the transition Phase (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, M., Nozawa, T., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 749 ページ: 173
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vibrational instability of Population III very massive main-siquence stars due to ε mechanism (2012)
  • 著者名/発表者名: Sonoi, T, Umeda, H
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 421 ページ: 34-38
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of SiC Grains in Pulsation-enhanced Dust-driven Wind around Carbon-rich Asymptotic Giant Branch Stars (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuda, Y., Kozasa, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 745 ページ: 159
  • 査読あり
• [雑誌論文] Herschel Detects a Massive Dust Reservoir in Supernova 1987A (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuura, M., 外23名, Nozawa, T.
  • 雑誌名: Science 巻: 333 ページ: 1258-1261
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the effects of microphysical grain properties on the yields of carbonaceous dust from Type II supernovae (2011)
  • 著者名/発表者名: Fallest, D. W., Nozawa, T., Nomoto, K., Umeda, H., Maeda, K., Kozasa, T., Lazzati, D.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 481 ページ: 571-582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Fluorine in the Galaxy with ν -process (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, C., Izutani, N., Karakas, A.I., Yoshida, T., Yong, D., Umeda, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 739 ページ: 57
  • 査読あり
• [雑誌論文] The evolution of isotope ratios in the Milky Way Galaxy (2011)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, C., Karakas, A. I., Umeda, H.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 414 ページ: 3231-3250
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Primordial Stars Powered by Dark Matter Annihilation up to the Main-sequence Stage (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirano, S., Umeda, H., Yoshida, N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 738 ページ: 58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Dust in the Ejecta of Type Ia Supernova (2011)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., Maeda, K, Kozasa, T. , Tanaka, M., Nomoto, K., Umeda, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 736 ページ: 45
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamasaw, D., Habe, A., Kozasa, T., Nozawa, T., Hirashita, H., Umeda, H., Nomoto, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 735 ページ: 44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supernova dust for the extinction law in a young infrared galaxy at z~1 (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawara, K., Hirashita, H., Nozawa, T., Kozasa, T., et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 412 ページ: 1070-1080
  • 査読あり
• [雑誌論文] A progenitor of the extremely luminous Type Icsupernova 2007bi (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, T., Umeda, H.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 412 ページ: 78-82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of A Nuclear Gas Disk and Gas Supply to the Galactic Center (2011)
  • 著者名/発表者名: Namekata, D., Habe, A.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 731 ページ: 57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Refined molecular gas mass and star-formation efficiency in NGC 3627 (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, Y., Sorai, K., Kuno, N., Habe, A.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 411 ページ: 1409-1417
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Three-dimensional Structure of Interior Electa in Cassiopeia A st High Spectral Resolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Isensee, K, Rudnick, L., DeLaney, T., Smith, J. D., Rho, J., Reach, W. T., Kozasa, T., Gomez, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 725 ページ: 2059-2070
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Three Dimensional Structure of Cassiopeia A (2010)
  • 著者名/発表者名: Delaney, T. Rudnick, L., Stage, M. D., Smith, J. D., Isensee, K., Rho, J., Allen, G., Gemez, H., Kozasa, T., Reach, W. T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 725 ページ: 2038-2058
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional Magnetohydrodynamical Simulations of Gravitational Collapse of a 15 M sun star (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, T., Umeda, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement 巻: 191 ページ: 439-466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleosynthesis in High Entropy Hot Bubble of Supernova and Abundance Pattern of Extremely Metal Poor Stars (2010)
  • 著者名/発表者名: Izitani, N., Umeda, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 720 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of grain shattering by turbulence on extinction curves in starburst galaxies (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirashita, H., Nozawa, T., Huirong, Y., Kozasa, T.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 404 ページ: 1437-1448
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stellar Population and dust extinction in an ultraluminous infrared galaxy at z=1.135 (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawara, K., Oyabu, S., Matsuoka, Y., Yoshii, Y., Minezaki, T., Sameshima, H., Asami, N., Ienaka, N., Kozasa, T.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 402 ページ: 335-344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation History of Metal-poor Halo Stars with the Hieratical Model and the Effect of Interstellar Matter Accretion on the Most Metal-poor Stars (2010)
  • 著者名/発表者名: Komiya, Y., Habe, A., Suda, T., Fujimoto, M-Y
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 717 ページ: 542-561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation and Evolution of Dust in Type IIb Supernova with Application to the Cassiopeia A Supernova Remnant (2010)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., Kozasa, T., Tominaga, N., Maeda, K., Umeda, H. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 713 ページ: 356-373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Very Massive Population III stars with Mass Accretion from Pre-main Sequence to Core Collapse (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohkubo, T., Nomoto, K., Umeda, H., Yoshida, N., Tsuruta, S.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 706 ページ: 1184-1193
  • 査読あり
• [雑誌論文] AKARI Infrared Observations of the Supernova Remnant G292.0+1.8 : Unveiling Circumstellar Medium and Supernova Ejeta (2009)
  • 著者名/発表者名: Lee, H. G., Koo, B, C., Moon, D. S., Sakon, I., Onaka, T., Jeong, W. S., Kaneda, H., Nozawa, T., Kozasa, T.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 706 ページ: 441-453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spitzer Observations of the Young Core-Collapse Supernova Remnant1E0102-72.3 : Infrared Ejecta Emission and Dust Formation (2009)
  • 著者名/発表者名: Rho, J., Reach, W. T., Tappe, A., Hwang, U., Slavin, J. D., Kozasa, T., Dunne, L.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 700 ページ: 579-596
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Minor Mergers on the Coalescence of a Supermassive Black Hole Binary (2009)
  • 著者名/発表者名: Matsui, H., Habe, A.
  • 雑誌名: Publication of the Astronomical Society of Japan 巻: 161 ページ: 421-428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hierarchical Formation of the Galactic Halo and the Origin of Hyper Metal-Poor Stars (2009)
  • 著者名/発表者名: Komiya, Y., Habe, A., Suda, T., Fujimoto, M-Y.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 696 ページ: 79-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spitzer Spectral Mapping of Supernova Remnant Cassiopeia A (2009)
  • 著者名/発表者名: Smith, J. D., Rudnick, L., DeLaney, T., Rho, J., Gomez, H., Kozasa, T., Reach, W. T., Isensee, K.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 693 ページ: 713-721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Explosive Nucleosynthesis of Weak R-Process Elements in Extremely Metal-Poor Core-Collapse Supernovae (2009)
  • 著者名/発表者名: Izutani, N., Umeda, H., Tominaga, N.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 692 ページ: 1517-1532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Properties of Newly Formed Dust by SN2006JC Based on Near-to Mid Infrared Observation with AKARI (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakon, I., 外20名, Nozawa, T. (12番目), Kozasa, T. (13番目), Umeda, H.(16番目))
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 692 ページ: 546-555
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Peculiar Type Ib Supernova 2006jc : A WCO Wolf-Rayet Star Explosion (2008)
  • 著者名/発表者名: Tominaga, N., 外23 名, Nozawa, T. (17番目), Kozasa, T. (18番目)
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 687 ページ: 1208-1219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early Formation of Dust in the Ejecta of Type Ib SN 2006jc and Temperature and Mass of the Dust (2008)
  • 著者名/発表者名: Nozawa, T., Kozasa, T., Tominaga, N., Sakon. I., Tanaka, M., Suzuki, T., Nomoto, K, Maeda, K., Umeda, H., et al.
  • 雑誌名: Astrophysical Journal 巻: 684 ページ: 1343-1359
  • 査読あり
• [学会発表] ダストのサイズ分布進化と宇宙再電離 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山澤大輔
  • 学会等名: 日本天文学会2012春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] 大質量CO星の非球対称爆発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大北晨平
  • 学会等名: 日本天文学会2012春季年会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] ダストのサイズ分布進化と原始銀河形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山澤大輔
  • 学会等名: 日本天文学2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 宇宙論的星質量集積史に基づく早期銀河のサイズ進化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大木平
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 回転大質量星の進化コードの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田敬
  • 学会等名: 日本天文学会2011年秋季年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 銀河系中心へのガス供給と銀河系中心での星形成について (2010)
  • 著者名/発表者名: 行方大輔
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 棒渦巻銀河M83における高解像度数値シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 二森都
  • 学会等名: 天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] ダストのサイズ分布進化を考慮した初代銀河形成モデルと宇宙再電離過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山澤大輔
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 銀河団潮汐場が早期型銀河の進化に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大木平
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] SN 2007biの親星モデル (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田敬
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 大質量星重力崩壊における一般相対論磁気流体計算 (2010)
  • 著者名/発表者名: 黒田仰生
  • 学会等名: 日本天文学会2010年秋季年会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] 大質量星の進化における質量放出とその化学組成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田敬
  • 学会等名: 日本天文学会2010年春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] Cassiopeia A超新星残骸中のダストの一生 (2010)
  • 著者名/発表者名: 野沢貴也
  • 学会等名: 日本天文学会2010春季年会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] ダストのサイズ分布進化とダストにおける水素分子形成を考慮した銀河形成進化モデル (2009)
  • 著者名/発表者名: 山澤大輔
  • 学会等名: 日本天文学会2009年秋季年会
  • 発表場所: 山口大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 爆燃Ia型超新星爆発時におえけるダスト形成
  • 著者名/発表者名: 野沢貴也
  • 学会等名: 日本天文学会2009年秋季年会
  • 発表場所: 山口大学