動的な恒星進化計算から迫る、大質量星の超新星直前における激しい質量放出の起源

动态恒星演化计算揭示了大质量恒星超新星爆发前强烈质量抛射的起源

• 批准号: 19J14158
• 负责人: 大内 竜馬
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J14158/
• 关键词: 超新星爆発; 大質量星; 質量放出; 元素合成; 恒星進化

平成31年度の研究においては、超新星爆発直前の大質量星の外層にエネルギー散逸が起こった場合、外層がどのように応答し、引き続いて起きる超新星爆発の光度曲線にはどのような影響があるかを調べた。令和2年度の研究においては、SN2009kfという特異な超新星が、爆発直前の外層に非常に高いエネルギー散逸があったモデルで説明されることを明らかにした。SN2009kfはIIP型超新星であるが、典型的なものに比べて光度が非常に高くまた膨張速度も早いことが知られていた。このような観測事実を説明するための仮説として、先行研究では非常に高い爆発エネルギーが想定されてきたが、今回我々が提示した仮説により、必ずしもそのような非常に高い爆発エネルギーとしないことが明らかとなった。本結果はMonthly Notices of the Royal Astronomical Societyに出版した。令和2年度においては、上記の研究テーマに加え新しい研究テーマにも挑戦した。外層が剥げた状態で爆発した超新星は、そうでない超新星(II型超新星)よりも放出される56Niの質量が高いことが示唆されてきた。これはそもそも両者の親星構造や爆発メカニズムの違いを示唆する可能性がある一方で、観測バイアスの影響も指摘されてきた。本研究ではこのような観測バイアスの効果によって、どの程度56Ni質量の違いが説明されるかを明らかにすることを目的とした。出版論文のデータを解析し、また疑似観測を行った結果、外層が剥げた星から放出される56Ni質量には確かに観測バイアスが効いていることを示した。また本結果は疑似観測の結果とも整合的であることを明らかにした。これは観測バイアスが56Ni質量の違いを説明する有力な候補であることを示す。本結果はThe Astrophysical Journalに現在投稿中である。

在2019年的研究中，我们研究了超新星爆炸前大质量恒星外层发生能量耗散时外层的反应，以及这对随后超新星爆炸的光变曲线有何影响。 2020年的研究表明，独特的超新星SN2009kf可以用爆炸前外层能量耗散极高的模型来解释。 SN2009kf 是一颗 IIP 型超新星，但众所周知，它比典型超新星具有更高的光度和更快的膨胀率。以前的研究都假设非常高的爆炸能量作为解释这些观察到的事实的假设，但我们这次提出的假设清楚地表明，不一定需要如此高的爆炸能量。研究结果发表在《皇家天文学会月刊》上。 2020财年，除了上述研究主题外，我们还承担了新的研究主题。有人认为，外层剥落爆炸的超新星比没有剥落外层的超新星（II 型超新星）喷出的 56Ni 质量更高。虽然这可能表明两颗恒星的结构和爆炸机制存在差异，但也指出了观测偏差的影响。本研究的目的是澄清这种观察偏差的影响在多大程度上解释了 56Ni 质量的差异。通过分析已发表论文的数据并进行伪观测，我们发现观测偏差确实会影响外层剥离的恒星发射的 56Ni 质量。我们还发现我们的结果与伪观测的结果一致。这表明观测偏差是解释 56Ni 质量差异的有力候选者。研究结果目前正在提交给《天体物理学杂志》。

项目成果

Are 56Ni-poor Stripped envelope supernovae really deficient?

56Ni贫剥离包层超新星真的缺乏吗？

• 发表时间: 2020
• 作者: Nakaoka;Tatsuya; Moriya;Takashi J.; Tanaka;Masaomi; Yamanaka;Masayuki; Kawabata;Koji S.; Maeda;Keiichi; Kawabata;Miho; Kawahara;Naoki; Itagaki;Koichi; Ouchi;Ryoma; Blinnikov;Sergei I.; Tominaga;Nozomu; Uemura;Makoto;大内竜馬;Ryoma Ouchi
• 通讯作者: Ryoma Ouchi

Pre-supernova activity as a possible explanation of the peculiar properties of Type IIP supernova 2009kf

超新星前活动可能是 IIP 型超新星 2009kf 特殊性质的解释

• DOI: 10.1093/mnras/staa2527
• 发表时间: 2020
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Ouchi Ryoma;Maeda Keiichi
• 通讯作者: Maeda Keiichi

Constraining Massive Star Activities in the Final Years through Properties of Supernovae and Their Progenitors

• DOI: 10.3847/1538-4357/ab1a37
• 发表时间: 2019-04
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: R. Ouchi;K. Maeda

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SN 2017czd: A Rapidly Evolving Supernova from a Weak Explosion of a Type IIb Supernova Progenitor

• DOI: 10.3847/1538-4357/ab0dfe
• 发表时间: 2019-04
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Nakaoka;T. Moriya;Masaomi Tanaka;M. Yamanaka;K. Kawabata;K. Maeda;M. Kawabata;N. Kawahara;K. Itagaki;R. Ouchi;S. Blinnikov;N. Tominaga;M. Uemura