Toward understanding progenitors and explosion physics of core-collapse supernovae by mutual studies between observations and numerical simulations

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重力崩壊型超新星爆発の親星と爆発メカニズムの解明を目指し、観測データ解析と数値計算の両面から研究を進めた。観測データ解析に関しては、銀河系内の超新星残骸 RX J1713.7-3946及びブラックホール候補天体SS433を内包する超新星残骸W50のＸ線観測を行った。RX J1713に関しては、残骸中心部に位置する熱的Ｘ線が卓越する輝点構造をXMM-Newton RGSにより精密分光した。その結果、輝点構造の組成比は窒素が過多であることが分かった。これは、この構造が超新星爆発前に親星が星風として放出した塊の可能性を示唆している。N/O比は太陽組成比の5-9倍と求まり、15-20太陽質量の親星から放出された星風と考えると説明がつく。これは他の観測法で推定した親星質量と矛盾がなかった。このような星周ガスから親星の素性に迫る研究は前例が少なく、今後、観測事例を増やす意義は大きい。W50-SS433システムに関しては、残骸中のホットスポットと呼ばれるシンクロトロン放射が卓越する構造の多波長解析を論文化した。また、関連ワークショップの講演にて、W50超新星残骸の可視光の特性について調査し、N/O比が太陽組成比の12倍と高いこと、超新星残骸のサイズ(半径40 pc)が銀河系の中で知られるものの中で最大級であることを示した。これらの事実は、重力崩壊型超新星の中でも、親星の質量が大きめであったことを示唆し、ブラックホールが形成されたことと矛盾しない。他方、爆発シミュレーションに関しては、爆発後 0.5 秒未満の３次元爆発計算が完了した。さらに親星モデル１つについて時間的に最大限外挿するシミュレーションを進め、元素合成モデルに組み込む準備を整えた。元素合成計算は１次元から２次元への拡張まで完了済みである。