研究課題
本研究の目的は、Ia型超新星の最新の観測結果を統一的に説明する、新たな連星進化モデルを構築し、Ia型超新星の起源を理論面から明らかにすることである。特に、最近注目される次の２点：(1) チャンドラセカール限界質量を大きく超える白色矮星が爆発したとしか考えられない、非常に明るいIa型超新星の起源、および (2) 質量降着によりスピンアップし、チャンドラセカール限界質量を超えた白色矮星がどこまで超新星爆発を引き延ばせるか、に焦点をあてた。これらは重元素が少ない環境と関係があるともされており、銀河の化学進化とIa型超新星の関係が明らかになると予想された。今回の進化計算に新しく取り入れた内容は、(1) 白色矮星の回転、(2) 金属量による進化の違い(銀河の環境とスーパー・チャンドラセカール質量白色矮星の関係)、(3) 伴星からの mass-stripping の効果と質量移動率を正確に計算、(4) 質量降着新星風の金属量依存性を正確に計算、の４点である。特に新しい点は、(1)の白色矮星のスピンアップ/スピンダウンの効果である。これについては、角運動量損失のタイムスケールと、どの程度爆発を引き延ばせるかを正確に見積もることができ、その間に、伴星がヘリウム白色矮星まで進化することが可能であることを示すことができた。また、(2)の金属量との関係については、金属量が太陽組成と比べて少ない矮小楕円銀河における、暗いタイプのIa型超新星の連星パラメータの範囲を決定して、ノーマルなIa型超新星だけでは説明がつかなかったMn/Fe比などの元素量の化学進化を再現できるようになった。
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