次世代宇宙論研究・将来観測計画に向けた超新星に至る進化・爆発機構の解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23740141
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 前田 啓一 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任准教授 (00503880)
• キーワード: 光学赤外線天文学 / 理論天文学 / 輻射輸送 / 超新星 / 宇宙論

研究概要

最終年度：Ia型超新星の標準親星モデルである白色矮星―恒星の連星系において超新星放出物質が伴星と衝突する効果をマックスプランク研究所の研究者と共同で調べた（Liu et al. 2013）。輻射計算により、これが多様性の一因になりえることを明らかにした（MAeda et al., 執筆中）。観測研究として、（特異な）Ia型超新星の後期スペクトル中に酸素の輝線を発見した（Taubenberger et al. 2013）。これは、親星と爆発過程について重要な示唆を与える。すばる望遠鏡データの解析を進めつつ、新たに採択された観測を行っている。また、上記進化理論から予想される濃い星周物質中で発生したと考えられるIa型超新星の観測研究を行った（Leloudas et al.,　投稿中）。宇宙遠方（赤方偏移1.4）で発生した非常に明るい超新星が、Ia型超新星が重力レンズで増光された可能性が大きいことを提案した（Quimby et al. 2013）。重い星の超新星爆発についても様々な結果が得られた。すばる望遠鏡による観測にもとづく論文が採択され、超新星ダスト形成過程をこれまでにない詳細まで突き止めた（Maeda et al. 2013）。環境と超新星の性質の関係の観測研究を行った（Kuncarayakti et al. 2013ab）。非常に明るい超新星の理論、観測研究を展開した（Moriya et al. 2013ab; Takaki et al. 2013）。
研究期間全体：Ia型超新星の理論、観測研究が非常に発展した。新しく理論予想を提出しつつ観測研究も順調に進み、上記の酸素輝線の発見など非常に重要な観測結果が得られた。さまざまな波長における理論研究が進展し、ALMA、Chandra、VLAなどでの観測提案が採択されている。以上を持ち、当初の提案以上に研究が進展したといえる。

研究成果

• [雑誌論文] Properties of Newly Formed Dust Grains in Luminous Type IIn Supernova 2010jl (2014)
  • 著者名/発表者名: 前田 啓一、野沢 貴也、Devendra Sahu、他
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 776 ページ: 5-20
  • DOI: 10.1088/0004-637X/776/1/5
  • 査読あり
• [雑誌論文] [OI] 6300,6363 in The Nebular Spectrum of A Subluminous Type Ia Supernova (2013)
  • 著者名/発表者名: Taubenberger, S., Kromer, M., Pakmor, P., Pignata, G., Maeda, K., Hachinger, S., Leibundgut, B., Hillebrandt, W.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letter 巻: 775 ページ: L43-L47
  • DOI: 10.1088/2041-8205/775/2/L43
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Impact of Type Ia Supernova Explosions on Helium Companions in The Chandrasekhar-Mass Explosion Scenario (2013)
  • 著者名/発表者名: Liu, Z-W., Pakmor, R., Seitenzahl, I.R., Hillebrandt, W., Kromer, M., Roepke, F.K., Edelmann, P., Taubenberger, S., Maeda, K., Wang, B., Han, Z.W.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 774 ページ: 37 - 50
  • DOI: 10.1088/0004-637X/774/1/37
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Analytic Bolometric Light Curve Model of Interaction-Powered Supernovae and Its Application to Type IIn Supernovae (2013)
  • 著者名/発表者名: Moriya, T.J., Maeda, K., Taddia, F., Sollerman, J., Blinnikov, S.I., Sorokina, E.I.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 435 ページ: 1520-1535
  • DOI: 10.1093/mnras/stt1392
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Luminous and Fast-Expanding Type Ib Supernova SN 2012au (2013)
  • 著者名/発表者名: Takaki, K., Kawabata, K.S., Yamanaka, M., Maeda, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letter 巻: 772 ページ: L17 - L22
  • DOI: 10.1088/2041-8205/772/2/L17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integral Field Spectroscopy of Supernova Explosion Sites: Constraining Mass and Metallicity of the Progenitors - II. Type II-P and II-L Supernovae (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuncarayakti, H., Doi, M., Aldering, G., Arimoto, N., Maeda, K., Morokuma, T., Pereira, R., Usuda, T., Hashiba, Y.
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 146 ページ: 31 (14pp)
  • DOI: 10.1088/0004-6256/146/2/31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integral Field Spectroscopy of Supernova Explosion Sites: Constraining Mass and Metallicity of the Progenitors - I. Type Ib and Ic Supernovae (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuncarayakti, H., Doi, M., Aldering, G., Arimoto, N., Maeda, K., Morokuma, T., Pereira, R., Usuda, T., Hashiba, Y.
  • 雑誌名: Astronomical Journal 巻: 146 ページ: 30 (14pp)
  • DOI: 10.1088/0004-6256/146/2/30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gamma-ray diagnostics of Type Ia supernovae: Predictions of observables from three-dimensional modeling (2013)
  • 著者名/発表者名: Summa, A., Ulyanov, A., Kromer, M., Boyer, S., Roepke, F.K., Sim, S.A., Seitenzahl, I.R., Fink, M., Mannheim, K., Pakmor, R., Ciaraldi-Schoolmann, F., Diehl, R., Maeda, K., Hillebrandt, W.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 554 ページ: 67 - 76
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201220972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraordinary Magnification of the Ordinary Type Ia Supernova PS1-10afx (2013)
  • 著者名/発表者名: Quimby, R.M., Werner, M., Oguri, M., More, S., More, A., Tanaka, M., Nomoto, K., Moriya, T., Folatelli, G., Maeda, K., Bersten, M.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 768 ページ: L20 - L24
  • DOI: 10.1088/2041-8205/768/1/L20
  • 査読あり
• [学会発表] 超新星・突発現象研究の現状と今後 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: 2013年度光赤天連シンポジウム:「2020年代の光赤外天文学 - 将来計画の再構成」
  • 発表場所: 国立天文台、三鷹
  • 年月日: 20130806-20130807
  • 招待講演
• [学会発表] 近赤外域での超新星サイエンス (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: TAO/SWIMS サイエンスワークショップ
  • 発表場所: 東京大学天文センター、三鷹
  • 年月日: 20130805-20130805
  • 招待講演
• [学会発表] Young Supernovae and Electron acceleration mechanism: Millimeter Perspectives (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Frascati Workshop 2013: Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources
  • 発表場所: Palermo, Italy
  • 年月日: 20130527-20130601
  • 招待講演
• [学会発表] Expected Hard X-Rays And Gamma-Rays from SNe Ia (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Frascati Workshop 2013: Multifrequency Behaviour of High Energy Cosmic Sources
  • 発表場所: Palermo, Italy
  • 年月日: 20130527-20130601
  • 招待講演
• [学会発表] ミリ波・サブミリ波で視る系外超新星衝撃波と星周物質の性質 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田啓一
  • 学会等名: ALMA-SNRワークショップ
  • 発表場所: 青山学院大学、相模原
  • 年月日: 20130523-20130524
  • 招待講演
• [学会発表] Electron Acceleration in Supernovae (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: the PANDA symposium on Multi-messenger Astronomy
  • 発表場所: Xi'an, China
  • 年月日: 20130422-20130426
  • 招待講演
• [学会発表] A Few Issues in CSM Interaction Signals and on Mass Loss Estimate (2013)
  • 著者名/発表者名: Maeda, K.
  • 学会等名: Mitchell Institute workshop on supernovae and cosmology
  • 発表場所: Texas, USA
  • 年月日: 20130409-20130411
  • 招待講演