Smith+2017

IIn型超新星(SN IIn)

濃いCSM
超新星

II型超新星イジェクタと濃い星周物質(CSM)の相互作用して明るく輝く (全II型SNの~10%)•Kokubo et al. 2019, ApJ, 872, 135•

Cold Dense Shell

なゆた望遠鏡LISS・NICを用いた
IIn型超新星KISS15sの分光同定及び追観測

イジェクタ

衝撃波: 力学エネルギー
̶> 強い可視連続光、水素輝線放射-21IIn型の中にも多様性̶ 明/暗, 光度曲線の形/期間,水素輝線proﬁle …

•-17- SN 1988Z-like <̶ this work
- SN 1998S-like

like

SN-15

1998

S-lik

-13<̶ 大質量星爆発直前の
mass-loss history(=星周物質分布)の

小久保 充 (東北大学 学振PD)

SN 1988Z--19

絶対等級•Taddia+2015

多様性を反映諸隈智貴, 田中雅臣, 冨永望, KISSメンバー

250日

2019年度せいめいユーザーズミーティング（第29回光赤外ユーザーズミーティング）, 2019年8月7-8日

木曽超新星探査Kiso Supernova Survey (KISS)
によるKISS15sの発見•

なゆた望遠鏡/LISS
によるKISS15sの即時分光東京大学1m木曽シュミット望遠鏡/KWFCを用いた
広視野・高頻度超新星探査 [2012年 - 2015年]

共同利用プログラム「KISS超新星候補の即時分光」•

̶ 可視撮像/低分散分光装置 LISSの開発・持ち込み・運用
PI装置[東大 土居氏], 小久保+2015 西はりま天文台紀要(Morokuma et al. 2014)•

KISS15s … 2015年9月18日発見 [g~19等, z=0.038, dL=150 Mpc]

2mなゆた望遠鏡/LISSでKISS15sをIIn型と分光同定 (1988Z-like IIn)•

̶> 翌日、2mなゆた望遠鏡/LISSで観測・分光同定

SDSSe

静止系波長 (Å)

KISS (2015/9/18)

差分

なゆた/LISS [R~100] (g~19等, ~1hr)
2015年9月18日

Ca II
10000 km/s

HβKISS15s

母銀河 z=0.038 (SDSS)(〜SMCくらいの低星質量/低金属量)

観測波長 (Å)

LISS•カセグレン

追観測: 可視光分光スペクトルref. 小久保+2015 西はりま天文台紀要(超)低分散グリズムスリット分光
̶> 高sensitivity, 広波長coverage(超新星の分類)•Hα•

アパッチポイント3.6m望遠鏡/DIS
中 + 高分散分光 (2015年 - 2016年)•

長期間(~1年)の連続光,バルマー輝線, Ca II輝線•

no absorption, no P-Cygni(IIn型の特徴)

オートガイダー ̶> 長時間積分

低/中分散分光2016年10月

2016年1月

高分散分光
2015年12月

2016年10月

2016年2月

Hα2015年9月(LISS)

HβCa IIHα観測結果: 測光光度曲線 (可視-赤外線)

可視 (g, r, i, zバンド)
木曽/KWFC, Mayall/KOSMOS(2015年7月31日初検出)

赤外 (J, H, K, W1, W2)- なゆた望遠鏡/NIC J, H, Kバンド
- WISE/NEOWISE W1バンド: 3.4μm
W2バンド: 4.6μmg

2016

2017年

他の1988Z-like IIn SNeの可視光光度曲線との比較~1000日~1000日

可視光 (0.4 - 0.9μm)

赤外線 (1.2 - 4.6μm)

放射源: 相互作用領域
可視は単調減光•••

放射源: 高温(1200K)ダスト成分
赤外線は ~700日 まで増光•t > 600日以降に減光が加速•

t > 900日以降、減光に転換•← WISE/NEOWISE(2015年8月5日初検出)
2015

他の1988Z-like IIn SNeの高温ダスト放射(3 - 4μm)との比較2010jljl

2005ip

06

S1

jd

KIS

KISS15si-band5s

絶対AB等級

絶対AB等級

2006jd10KISS15sg-band

1988Z

K
H
J

W2

↑ なゆたNIC(2017年12月21日初検出)

2014

W1i

AB等級

↗ SkyMapper iバンド

AB等級

SkyMapper, PanSTARRS, DECam

201
8年

201
5年

独自データ + パブリックなsky surveys

9月

8月

追観測: 測光 (可視-赤外線)05

ip
Spitzer sample(Szalai+2018)

1998S-like IIn
II-P

3000日

KISS15sは可視で 明るく, 長期間持続<̶> CSMが濃い or 衝撃波の放射変換効率が高い

可視-赤外線SEDの時間変化
2温度黒体放射フィット

1988Z-like IIn SNeの赤外線光度曲線に共通の進化..?
̶> 共通したIR放射メカニズム: イジェクタ-CSM相互作用領域での新ダスト生成~800日の赤外線SED(なゆた JHK + WISE W1W2)

ダスト赤外放射は増光

可視連続光+輝線+ダスト放射の定性的解釈まとめ：
不均一なイジェクタ-CSM相互作用領域
2200 km/s(中間幅輝線)
3200 km/s

KJ
可視放射は減光•H

W1(青方偏移した中間幅輝線)

W2

Td ~ 1200 K

可視連続光: 〜10000 K の黒体
赤外連続光: 〜1200 Kの黒体
… ダスト昇華温度に近い… <QIR> ~ 1 , ミクロンサイズの大きいダスト粒子
̶> ダスト昇華半径付近で継続したダスト生成 (> 3(unresolved)
13800 km/s
(広輝線)

ダスト形成
青方偏移した
中間幅輝線
中間幅輝線
イジェクタ-CSM相互作用領域(Cold Dense Shell).

•FWHM=300 km/s

unshockedイジェクタ

薄いCSM領域

CSM

̶> Cold Dense Shellにおける強力な放射冷却10­4M⊙)

̶> 可視連続光、強いHα中間幅輝線 + ダスト形成

から、可視光度曲線の急減光時期 (t ~ 600日)を濃いCSMの境界であるとすると …
爆発直前の星風継続時間はlog [ mass-loss rate Mdot (Msun/yr) ]親星のmass-loss rate推定値
KISS15s

まとめLBVeruption•

木曽超新星候補 ̶> なゆた望遠鏡LISSで即時分光同定
̶> KISS15s: 1988Z-like SN IInというレアなポピュレーション•

可視-赤外放射の~3年間の観測

LBVwind•Smith 2017

星風速度 vw (km/s)

超新星爆発直前の~100年間 継続したenhanced mass-loss… 1988Z-like IIn型に共通らしい (メカニズムは謎)•

可視は単調減少(~1000日間)、輝線proﬁleは複数コンポーネント•

後期に強くなる高温ダスト成分(Td ~ 1200 K)<̶ 新ダスト生成 @ CSM-イジェクタ相互作用領域 (> 3­410 M⊙)

KISS15sを含む1988Z-like SNe IInは、互いに似通った光度曲線/輝線
proﬁleの性質を示す<̶ 1998S-like IIn, II-Pなどとは質的に異なる親星mass-loss history
さらなる赤外線の追観測＋Hα分光でKISS15sのその後を追跡(2019年9月~)(Tomoe超新星 ̶> せいめい分光)