Time-domain astronomy in the distant Universe with Subaru/Hyper Suprime-Cam

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本研究は、観測と理論が融合した「時間軸天文学」を推進し、宇宙に存在する突発天体種族の完全理解を実現するため、すばる望遠鏡Hyper Suprime-Cam(HSC)によって取得された全観測データを解析するシステムを構築し、人類が現在観測可能な全突発天体を検出・分類することを目標に研究を行っている。本年は特に以下のような研究を行った。1. すばる望遠鏡HSCを用いた突発天体探査観測を行い、赤方偏移1.063で発生した青く進化の早い非常に明るい突発天体(Fast Blue Ultraluminous Transient, FBUT) を検出した。その光度曲線から潮汐破壊現象であるか、超新星爆発と星周物質の相互作用か起源を議論した。その結果から、FBUTは青く明るいため、深い突発天体探査観測によって相当数検出可能であることを示した。その他、突発天体およびその探査に関する研究として、以下のような研究も行った。2. 機械学習を用いた本物の天体を選択する手法を開発し、Tomo-e Gozen Camera を用いた突発天体探査観測の効率を上昇させた。この手法を用いると、本物の天体の検出率を90%に保ちつつ、誤検出を0.02%まで減らすことに成功した。同様の手法をすばる望遠鏡HSCに適用し突発天体探査を行った。3. 連星系の種族合成モデルを用いて、異なる核反応率を用いて電子対生成型超新星の発生率を計算した。その結果、広視野赤外線衛星 Euclid によってどの程度検出されるかを明らかにした。核反応率が異なると Euclid によって検出される数が大きく異なり、これらを区別可能であることを示した。