極めて短いプラトーを持つ
特異な超新星SN2017czdの可視近赤外観測
広島大学
中岡 竜也

川端弘治, 山中雅之, 川端美穂, 河原直貴 (広島大), ほか

0.超新星Introlight curve

spectraprogenitor

summary

はじめにSN 2016bkv
典型的IIP型として利用

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0.超新星Introlight curve

spectraprogenitor

summary

講演のポイントSN 2017czd
・爆発20日後~30日後にかけて約2等の減光
・スペクトルに典型的IIPの吸収線・水素吸収線速度が典型的IIPの約3倍①最も短いプラトー②星周物質との相互作用→ SNe IIPの標準的親星・爆発モデルでは説明できない

過去に観測例のないII型超新星

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0.超新星Introlight curve

spectraprogenitor

summary

超新星の分類超新星は スペクトルの形状 により、様々な種類（型）に分類される

Hがある
No

Yes

Siが強い
Yes

Ia型
核爆発型

NoIb, Ic型

II型

重力崩壊型

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0.超新星Introlight curve

spectraprogenitor

summary

超新星の分類 >> II型 >> IIP型
II型の半数以上はIIP型超新星に分類される
光度厚い 水素外層 を持つ 赤色超巨星 が爆発

コア

時間

IIP型超新星は、光度がほとんど変化しない期間“プラトー(plateau)” をもつことが特徴 (~100日)

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Introlight curve

spectra

観測天体: SN2017czd
超新星

progenitor

summary

観測機器
広島大学
かなた望遠鏡2017年4月16日 Kanata/HOWPol
測光: 17晩 / 分光: 9晩

母銀河

UGC 9567

母銀河までの距離

32.0 Mpc

発見日2017年4月12.7日

発見者

板垣 公一

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1.SN2014cx
Introlight curve

spectraprogenitor

summary

SN2017czd ライトカーブ比較SN2017czdのライトカーブ
等級

HI

JRV
B

爆発からの日数6 / 14

1.SN2014cx
Introlight curve

spectraprogenitor

summary

SN2017czd ライトカーブ比較
SN2017czdのライトカーブ
等級典型的IIPのプラトーは~100日

H

IJRV
B

12aw
99em
プラトー終了?

(Bose et al. 2014,Leonard et al. 2002)

過去で最もプラトーが短いIIP型超新星
SN2004dy: 25 日
(Anderson et al. 2014)

SN2017czd: ~18日
爆発からの日数①IIP型で最もプラトーの短い超新星??
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Introlight curve

spectraprogenitor

IIP型超新星の特徴（イジェクタ）summary

光度●（星周空間）IIP
時間

10000K
4000K
光球面
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Introlight curve

spectra

IIP型超新星の特徴

progenitor

summary光度●

IIP（イジェクタ）

時間（星周空間）

10000K
4000K

3000K

~6000K付近になると水素が再結合光子が吸収、散乱されなくなる→ 透明になる

7 / 14

Introlight curve

spectra

IIP型超新星の特徴

progenitor

summary

光度●

IIP（イジェクタ）

時間（星周空間）

10000K
4000K~6000K付近になると水素が再結合光子が吸収、散乱されなくなる→ 透明になる
光球面はほぼ一定の温度,半径3000K

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Introlight curve

spectra

IIP型超新星の特徴

progenitor

summary

光度●

IIP（イジェクタ）

時間

10000K
4000K~20日で十分に希薄になる？
光球面はほぼ一定の温度,半径3000K

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1.SN2014cx
Introlight curve

spectraprogenitor

summary

SN2017czd ライトカーブ比較
SN2017czdのライトカーブ
等級HIJRVB

爆発からの日数8 / 14

Introlight curve

spectraprogenitor

summary

SN2017czd ライトカーブ比較
SN2017czdのライトカーブ
等級

HI

JRbump

プラトー

V12aw

B99em

爆発直後~20日後にかけて~2.5等の増光部分(Bose et al. 2014,Leonard et al. 2002)

爆発からの日数②超新星と星周物質が相互作用??
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0.超新星Introlight curve

spectraprogenitor

summary超新星の星周物質の形成
大質量星の質量放出

連星相互作用星の進化の最終段階における質量放出連星によってはぎ取られた外層の一部が星周空間へ放出

中心からの放射圧(JAXA)

大質量星のみ(ESA)

小質量星(8𝑴⊙ 以上)でも起こる
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0.超新星Introlight curve

spectraprogenitor

summary超新星の星周物質の形成
大質量星の質量放出星の進化の最終段階における質量放出

膨張(JAXA)

黒体放射+輝線 を放射
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3.まとめIntrolight curve

spectrasummarylog+ C [erg scm]

SN 2017czd スペクトル

progenitor

Wavelength [Å]
10 / 14

3.まとめIntrolight curve

spectraSN 2017czd スペクトル

progenitor

summarycm]

母銀河由来の輝線

・爆発2日後は吸収線なし+ C [erg s・爆発~3日後から吸収線が見える

log

・超新星由来の輝線なし

Wavelength [Å]超新星由来の吸収線
10 / 14

3.まとめIntrolight curve

spectraSN 2017czd スペクトル比較

progenitor

summary

SN 1998S (星周物質と相互作用あり)

log+ C [erg scm]

爆発 ~5日後のスペクトル

SN 2017czd

SN 2012aw
SN 1999emWavelength [Å]
11 / 14

3.まとめIntrolight curve

spectraSN 2017czd スペクトル比較

progenitor

summary

SN 1998S (星周物質と相互作用あり)

cm]

爆発 ~5日後のスペクトル

幅のあるH𝜶輝線
・H𝛼吸収線が見られる

log+ C [erg s

SN 2017czd

・輝線は細く鋭い

星周物質との相互作用のSN 2012aw 兆候は見られない
SN 1999em

H𝜶吸収線

・IIP型超新星と比較して
H𝛼吸収線速度が速い

Wavelength [Å]
11 / 14

0.超新星Introlight curve

爆発パラメータ

spectraprogenitor

log 𝐸 = 4.0 log 𝑡𝑝 + 0.4𝑉 + 5.0 log 𝑢𝑝ℎ − 4.311
log 𝑀 = 4.0 log 𝑡𝑝 + 0.4𝑉 + 3.0 log 𝑢𝑝ℎ − 2.089
log 𝑅0 = −2.0 log 𝑡𝑝 − 0.8𝑉 − 4.0 log 𝑢𝑝ℎ − 4.278
光度
プラトー継続時間
絶対等級

summary

𝐸：爆発エネルギー
𝑀：水素外層質量𝑅0 ：親星の半径

𝑡𝑝 :プラトー継続時間[日]𝑉:プラトーでのVバンド絶対等級[mag]𝑢𝑝ℎ :光球膨張速度（プラトー中期）[km/s](Popov 1993)

17czdのパラメータ𝑡𝑝 (プラトーの長さ)：18 日
𝑉(Vバンド絶対等級)：-16.6mag𝑢𝑝ℎ (光球膨張速度)：20000 km/s
時間
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Introlight curve

爆発パラメータ

spectraprogenitor

log 𝐸 = 4.0 log 𝑡𝑝 + 0.4𝑉 + 5.0 log 𝑢𝑝ℎ − 4.311
log 𝑀 = 4.0 log 𝑡𝑝 + 0.4𝑉 + 3.0 log 𝑢𝑝ℎ − 2.089
log 𝑅0 = −2.0 log 𝑡𝑝 − 0.8𝑉 − 4.0 log 𝑢𝑝ℎ − 4.278

summary

𝐸：爆発エネルギー
𝑀：水素外層質量𝑅0 ：親星の半径SN2017czd

SN2012aw

SN1999em

爆発エネルギー[× 𝟏𝟎𝟓𝟏 erg]

𝟑. 𝟕 ± 𝟐. 𝟎1.20.8

水素外層質量
[𝑀⊙ ]

𝟐±𝟏

13

10

親星の半径
[𝑅⊙ ]

𝟐𝟎 ± 𝟏𝟎370490

SNe IIPの標準的親星・爆発モデルでは説明できない
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3.まとめIntrolight curve

まとめ
SN 2017czd

spectraprogenitor

summary

・爆発20日後~30日後にかけて約2等の減光
・スペクトルに典型的IIPの吸収線・水素吸収線速度が典型的IIPの約3倍①最も短いプラトー②星周物質との相互作用→ SNe IIPの標準的親星・爆発モデルでは説明できない

過去に観測例のないII型超新星
今後・多色測光から温度進化を導出

・ 56 Ni質量を導出

様々な観測量からモデルを制限13 / 14

Introlight curve

spectraprogenitor

summary

SN2017czd ライトカーブ比較
SN2017czdのライトカーブ
等級HIJRbump

プラトー

V12aw

B99em

プラトーなら減光するはず(Bose et al. 2014,Leonard et al. 2002)

爆発からの日数②超新星と星周物質が相互作用??
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