OISTERによる近傍超新星の徹底追観測
山中雅之 (甲南大学)
前田啓一(京都大)、川端弘治(広島大)、田中雅臣(国立天文台)、冨永望(甲南大)、高木勝俊、中岡竜也、川端美穂(広島大)および 光赤外線大学間連携メンバー

第6回光赤外線大学間連携WS@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Nov. 11-12超新星の年間発見数

明るい、近傍の超新星はそろそろ頭打ちか？

“Bright supernovae“ http://www.rochesterastronomy.org/snimages/
第6回光赤外線大学間連携WS@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Nov. 11-12光赤外線観測から得られる超新星の物理
スペクト
ル

光度曲線
初期 (~a few weeks)

初期 (~a few weeks)

56Ni (6.07d)

後期( > 100-200d )

thin
thick

輝線

輝線

56Co(~77d)

初期 (~a few weeks)

後期 ( > 100-200d )P Cyg profile
吸収線

後期 ( > 100-200d )外層
Si, S, Caetc.
光球衰退(for SNe Ia)

56Ni → 56Co → 56Feγγ, e+

Light Curve (放射起源)～ 56Ni or 56Co 崩壊～ 56Ni 質量 (親星質量への制限)
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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スペクトルによる超新星の観測分類
吸収線○水素×○ ヘリウム ×
弱いII

IIb Ib大質量星の重力崩壊型

Ic

Si 強いIa

低質量連星系を成す白色矮星の熱核暴走反応爆発

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現代の超新星研究の焦点

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
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Ia型:極大光度と減光率の相関関係⊿m15(B)

極大15日後極大からの日数⊿m15(B) : 減光率
極大等級と15日後の等級の差

明るさと極めて良い相関

明るさと⊿m15(B)の相関関係

明るい

見かけの等級

光度変化

Altavilla et al. 2004

Prieto et al. 2006

ゆっくり減光光度変化のみで距離の推定が可能⇒宇宙論研究に応用

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Iax型：絶対光度が暗くてバラつく

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
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Iax型超新星
光度曲線

Ia型
近赤でダブルピーク

Krisciunas et al. 2007

Iax型
SN 2005hk
近赤でシングル？

Phillips et al. 2007

第6回光赤外線大学間連携WS@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Nov. 11-12光赤外線大学間連携を通じたToO観測OAO/MITSuMEOAO/WFC

埼玉大 55cm

京都大40cm

第6回光赤外線大学間連携WS@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Nov. 11-12光赤外線大学間連携の強み
最大口径 2m

高い機動性
国際的に希少性の高い近赤外線観測装置を複数持つ
天候に関係なく取得可-> 確実な即応的、可視-近赤外線同時的観測
OAO/MITSuMEOAO/WFC

埼玉大 55cm

京都大40cm

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Iax型の候補天体SN 2012Z：増光中の発見
1/29 発見時18 等 NGC
1309(20Mpc)
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)
5等星

OISTERでのToO観測を要請
IRSF勉強会 @ 2015 Feb. 20-21 in 名古屋大学

SN 2012Zの親星：過去画像で直接検出

爆発前
爆発後
McCully+ 2014,Nature

爆発前に青い点源を検出-> HR図上ではHe星に近い-> 伴星!?
IRSF勉強会 @ 2015 Feb. 20-21 in 名古屋大学

多バンド光度曲線とスペクトル
UBg’VRIzJHKs light curves

スペクトル(05hkとの比較)

SN 2012ZはType IaxのプロトタイプであるSN 2005hkによく似ている-> 波長方向に密に観測成功

J, H, Ks-band Light Curves
解釈 : ミキシングが強いIax?

Ia?

05hk, 08haによく似ている。
どのバンドにおいてもsingle peak
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すばるによる分光フォローアップ:内部構造
膨張大気
Optically thin

Optically thick8.2m Subaru with
FOCAS
予期せぬ減光(ピークから6-7等)

SNe & GBB meetings 2014.08.25-27 @Riken Wako Campus

ApJで論文出版 (6月20日)

すばると大学間連携との連携(有本さん講演)連携としては、５本目
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スーパーチャンドラセカール超新星
広島1.5mKanataぐんま
1.5m
Yamanaka et al. 2009

明るさ

● 09dc(吸収あり)
× 09dc(吸収なし)-- 普通のIa型

極大光度からの日数
波長

明るい
ゆるやかな減光

強い炭素の吸収遅い膨張速度 ~8000km/s

回転のない白色矮星の爆発では説明不可
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Ia型超新星爆発の親星候補

降着

親星不明
連星合体
密度の高い星周環境 -> 降着シナリオを支持

星周環境の兆候->親星にアプローチ
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Summary• 光赤外線大学間連携による超新星爆発の徹底追観測を実施
SN 2012Z出版済、SN 2012dnコア共著者回覧中• Iax型超新星で, 近赤外線光度曲線がシングルピークであることを見出した. これは混合の強い爆発起源であることを支持• スーパーチャンドラセカール候補SN 2012dnに強い近赤外線の超過を捉えた。ライトエコーモデルで説明可能であり、局所的な星周物質の存在を示唆。30年以上の未解決問題である親星の正体として,単縮退シナリオを支持• 近傍超新星の追観測の国際的競争は極めて激しいが、個別天体を対象に、可視+近赤外線を徹底観測するシステムとしては、強みを発揮• 今後も、近傍超新星のToO可視+近赤外線観測を実施予定

第6回光赤外線大学間連携WS@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Nov. 11-12

第6回光赤外線大学間連携WS@国立天文台三鷹キャンパス 2015 Nov. 11-12