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2022 年度 実績報告書

超新星爆発の系統的調査で探る大質量星進化の多様性

研究課題

研究課題/領域番号 21J22515
配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

齋藤 晟  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2024-03-31
キーワード超新星爆発 / 超高輝度超新星
研究実績の概要

本研究では、恒星の一生の最期に起こる爆発現象である「超新星」について調査を行っている。恒星が爆発するメカニズムや爆発する恒星の性質の詳細は未だに理解されていない。

2022年度の前半には、超新星の放射エネルギー源である56Niを用いて恒星の爆発のメカニズムに迫る研究を行った。爆発時により多くの質量の56Niが合成されるほど、超新星は爆発後に明るく輝く。また、爆発のタイムスケール(爆発にどれだけの時間を要するか)が短いほど、より多くの質量の56Niを合成することが先行研究によって知られている。そこで本研究では、1)様々な超新星の観測から合成された56Niの質量を見積もり、2)様々な爆発のタイムスケールで理論計算を行い、タイムスケール毎に合成された56Niの質量を求めた。これらの結果を比較することによって、恒星の爆発のタイムスケールにヒントを与えた。この結果をまとめた論文がThe Astrophysical Journalにて出版されている。

2022年度の後半には、通常の超新星の10倍から100倍程度明るい「超高輝度超新星」の起源に迫る研究に着手した。多くの超高輝度超新星は通常の超新星と異なり、スペクトル内に特徴的な酸素の吸収線を示す。本研究ではこの酸素の吸収線の有無を用いて、通常の超新星と超高輝度超新星の違いを生み出す起源に迫る。現在までに、超高輝度超新星のスペクトルのデータを集め、それらのデータ分析を始めている。2023年度には、スペクトルの理論計算を行ってそれらを観測データと比較する予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2022年度の間に、超高輝度超新星のスペクトルの計算に着手する予定であった。しかし、その予定よりはやや遅れている。
理由は以下の2点である。1つ目は、2024年度以降に在籍する場所を見つけるための就職活動に時間をかけすぎたことだ。2つ目は研究に必要な知識の勉強に時間を多くの時間を割いてしまったことだ。

今後の研究の推進方策

2023年度には超高輝度超新星のスペクトルの理論計算を行う予定である。また、2022年度に引き続き超高輝度超新星のデータ分析を行い、理論計算のスペクトルと比較できる形式にする。
2023年度の6月には、超新星のスペクトル計算の専門家と議論を行うために海外に渡航する予定もある。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Constraints on the Explosion Timescale of Core-collapse Supernovae Based on Systematic Analysis of Light Curves2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Saito, Masaomi, Tanaka, Ryo Sawada, and Takashi J. Moriya
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 931 ページ: 153, 168

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac6bec

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Constraints on Explosion Timescale of Core Collapse Supernovae Based on Systematic Analysis of Light Curves2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Saito
    • 学会等名
      South American Supernova 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Constraints on Explosion Timescale of Core Collapse Supernovae Based on Systematic Analysis of Light Curves2022

    • 著者名/発表者名
      Sei Saito
    • 学会等名
      1st Finland-Japan bilateral meeting on extragalactic transients
    • 国際学会
  • [学会発表] Constraints on Explosion Timescale of Core Collapse Supernovae Based on Systematic Analysis of Light Curves2022

    • 著者名/発表者名
      齋藤 晟
    • 学会等名
      突発天体研究会2022

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公開日: 2023-12-25  

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