2020 Fiscal Year Annual Research Report
Time-domain astronomy in the distant Universe with Subaru/Hyper Suprime-Cam
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20H00179
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| Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
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Principal Investigator |
冨永 望 国立天文台, 科学研究部, 教授 (00550279)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古澤 久徳 国立天文台, 天文データセンター, 助教 (10425407)
安田 直樹 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (80333277)
高田 唯史 国立天文台, 天文データセンター, 准教授 (10300708)
諸隈 智貴 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10594674)
田中 雅臣 東北大学, 理学研究科, 准教授 (70586429)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 光赤外天文学 / 突発天体 / 探査観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、観測と理論が融合した「時間軸天文学」を推進し、宇宙に存在する突発天体種族の完全理解を実現するため、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam(HSC)によって取得された全観測データを解析するシステムを構築し、人類が現在観測可能な全突発天体を検出・分類することを目標に研究を行っている。本年は特に以下のような研究を行った。
1. すばる望遠鏡HSCを用いて行われた戦略的大規模観測のデータを用いて、明るくなり暗くなるタイムスケールの短い天体の系統的調査を行った。その結果、5つの進化の早い突発天体を同定した。それらは高温を示す青いスペクトルエネルギー分布を持っており、その一部は56Niの放射性崩壊では説明できないタイムスケールと最大光度を持つことを明らかにした。その母銀河は星形成銀河であり、大質量星起源であることを示唆する。またその発生率は重力崩壊型超新星の約1%であることを示した。
2. すばる望遠鏡HSCを用いて行われた戦略的大規模観測によって発見された超新星爆発の光度曲線から、その超新星爆発がIa型超新星爆発であるか、それ以外の超新星爆発であるかの二種類分類、あるいはIa型超新星、Ibc型超新星、II型超新星の三種類分類を機械学習を用いて実現する手法を開発した。
3. すばる望遠鏡HSCを用いて行われた戦略的大規模観測によって発見された1年以上の長い継続時間を持つ超新星爆発を同定した。さらにその発生率を求め、重力崩壊型超新星の0.01-0.1%の発生率であることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナウイルス感染症の拡大により、甲南大学で予定していた画像引き算システムの開発に遅れが生じたため、繰り越し申請を行った。しかしながら、大規模ストレージやネットワークカード、データ保存用HDDの購入に加えて、当初予定していた高速ネットワークの構築が進んだ。また科学的な成果として、すばる望遠鏡HSCを用いて行われた戦略的大規模観測の観測データを用いた、継続時間の短い突発天体や継続時間の長い超新星爆発の発見、発生率の研究が進み、機械学習に関しても超新星爆発の分類が行えるようになった。
以上により、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度より研究代表者が甲南大学から国立天文台に異動することとなり、突発天体データ解析ネットワーク構築において、甲南大学の役割が国立天文台に移ることとなる。一方で、研究代表者が国立天文台に異動することにより、カタログ比較やデータベース構築を行う国立天文台に所属する共同研究者とより緊密な連携をとることが可能となる。そこで、今後は、画像引き算についても国立天文台・東京大学で行うこととし、国立天文台内の高速ネットワーク接続を通じて、カタログ比較による突発天体検出との連携を強化し、すばる望遠鏡HSCを用いて検出される全突発天体のデータベースへの登録を進める。
また、引き続き、機械学習を用いた検出天体から本物の突発天体を選び出す手法の開発を進め、暗く、希少で、タイムスケールの短い天体の検出を実現し、全突発天体について明るさ・タイムスケールを測定した完全なサンプルを構築する。
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