国内連携における超新星爆発の観測状況報告2015
山中雅之(甲南大学 平生太郎基金研究員)

OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18

私からの話題• 科学的モチベーション• 全体の体制(グループ、観測の流れ、現況列挙)• 個別研究報告(4天体、うち2天体OISTER)

2014/2015年
グループ全体で2件出版、1件投稿中(+前田さん論文1件投稿中)

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超新星爆発の未解決問題

親星爆発モデル多様性

1.爆発起源が未解明
2.多様性の発見
OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18

光赤外線観測から得られる超新星の物理Light Curve
初期 (~a few weeks)

Spectrum
初期 (~a few weeks)

56Ni (6.07d)

後期 ( > 100-200d )輝線

輝線

56Co(~77d)

P Cyg profile

後期( > 100-200d )吸収線初期 (~a few weeks) 外層
後期 ( > 100-200d ) Light Curve (放射起源)～ 56Ni or 56Co 崩壊
Si, S, Ca etc.
～ 56Ni 質量 (親星質量への制限)
thin(for SNe Ia)
光球衰退

thick

56Ni → 56Co → 56Feγγ, e+

Spectra → Line velocity
自由膨張のため v ∝ r→ 速度構造は膨張大気構造を示唆→ 爆発モデルへの制限

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コア研究グループ：解釈と議論
広島大
かなた望遠鏡による観測
データ解析
および研究遂行高木勝俊さん(D2)-> GRB(w/OISTER)
川端 美穂さん(M2)中岡 竜也さん(M2)
指導川端弘治さん(准教授)

特徴：若い->毎晩観測

京都大高分散分光観測(HIDES)
すばる後期観測
理論的解釈
前田啓一さん(准教授)
甲南大
データ解析、議論、論文化
山中雅之(PD)
隔週
理論的解釈
TV会議 冨永望さん(准教授)
大阪教育大
51cm望遠鏡による観測および研究遂行
増本一成さん(修了)福嶌大樹さん(M2)
指導松本桂さん(准教授):

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橙：昨年度から変化

京都にて議論

国立天文台
理論的解釈
岡山中期観測田中雅臣さん
(助教)

望遠鏡・装置と観測戦略
新天体探索

発見

サーベイ
観測

KISS
アマチュア
天文家
前田さん講演

早期(~<120d)フォローアップ観測

広島大学かなた
HOWPol,HONIR
即日観測解析

全SNe:N~1500yr-1,近くて明るくて爆発から間もないSNe(m<16mag,D<50Mpc): N~10-20yr-1

ＨＯＮＩＲ
本格始動

同定
分光(CBET,ATEL)
1,2 day delay
大阪教育大51cm

より暗い時期での分光
明るい時期の高分
散分光 (星周環境に制限)

1.88m+KOOLS+HIDES

光赤外線大学間連携事業(OISTER)
フォローアップ観測兵庫県立大なゆた

光度色スペクトル進化-> 詳細診断-> 極めて特異な(興味深い、稀な)天体
1-5 day delay

橙：昨年度から変化
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2014/2015年、進行中を含む観測研究テーマ
光赤外線大学間連携ToOの枠組みで取得① 極めて明るいIIn型超新星 SN 2010jl の可視と近赤外による後期観測 (PI : K川端) : inprep② 光赤外線大学間連携による特異なIa型超新星SN 2012Zの可視近外線観測 (PI :山中) :published in ApJ ->この講演③ 光赤外線大学間連携によるsuper-Chandrasekhar SN 2012dnの可視近赤外線観測 (PI:山中) : 論文執筆中 ->この講演④ 光赤外線大学間連携によるIc型超新星SN 2013geの可視近赤外線観測 (PI: 山中) : 論文執筆中
主にかなた望遠鏡・51cm望遠鏡でデータを取得⑤ 短いプラトーフェーズを示したIIP型超新星SN 2013buの可視測光分光観測 (PI : 増本)：submitted to PASJ ->この講演⑥ 明るいショックブレイクアウトが見られたIIb型超新星SN 2013dfの可視測光分光観測(PI : M川端) : コア共著者ドラフト回覧中 -> 昨年講演
⑦ 近傍銀河M82に出現した非常に明るいSN 2014Jの可視近赤外線偏光分光観測 (PI : K川端) : published in ApJL -> 昨年講演
⑧ IIL/IIP型超新星 SN 2014Gの可視観測(PI:福嶌)：論文執筆中⑧ Iax型超新星 SN 2014dtの可視近赤外線観測(PI:M川端)：議論中 ->川端さん講演⑨ IIP型超新星SN 2014cxの多波長解析に基づく研究(PI:中岡):議論中 ->秋季年会で講演

橙：昨年度から変化
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SN 2012ZOISTER OPTICAL AND NEAR-INFRAREDOBSERVATIONS OF Type Iax SN 2012Z
Yamanaka et al. 2015, ApJ, 806, 191

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Iax型：絶対光度がかなり暗い

明るいIa

Iax

Altavilla et al. 2004

Prieto et al. 2006
Narayan et al. 2011

ゆっくり減光光度曲線から予測されるよりかなり暗い※本研究では、特に05hk(明るいIax), 08ha(暗いIax)と比較->詳しくはm川端さんの講演で！

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SN 2012Z：増光中の発見
1/29 発見時18 等 NGC 1309
(20Mpc; 過去のIaxで最も近傍)

2/1スペクトル：Iax型のprototype
SN 2005hkの極大1週間前に類似(ATEL 3901)
2/2 Swift/UVOT V~15.5 mag
Feb.2.
⇒ 2.5等もの増光：爆発直後！
(ATEL 3909)

青い親星(伴星)検出
McCully+, Nature超新星母銀河

OISTERでのToO観測を要請
OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18

J, H, Ks-band Light Curves
解釈 : mixingが強い

Yamanaka et al. 201505hk, 08haによく似ている。
どのバンドにおいてもsingle peak
OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18×

観測結果まとめ光度曲線

SN 2005hk(明るい)○(似ている)SN 2008ha
(暗い)
○

色変化

○

○

絶対光度○×

膨張速度○×

後期線幅×(似ていない) ×

増光時間×？

×？

将来：さらなる爆発直後及びより後期の観測が必要
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IIP型超新星SN 2013bu(Masumoto+, submitted)
爆発間もない時期からフォローアップ観測
w/Kanata, 51cm
発見当初、暗いIIP?
-> 検討の結果、extinction

プラトー期の長さ、最も短いものの一つ

爆発Eに依存する観測的特徴の多様性？

OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18

Summary• 広島大かなた望遠鏡、光赤外線大学間連携の枠組み
で近傍超新星の爆発間もない時期からの観測を実施• 年間3-5天体程度について興味深いデータが取得できつつあり、それぞれ解析/議論/論文執筆中。
• 2014/8~2015/7で2編出版、1編(+1編)が投稿中

OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18

OAO/光赤外UM@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Aug 17 - 18