Study of the origin of the diversity of Type Ia Supernovae with high energy-resolution X-ray spectroscopy

本研究は、Ia型超新星の多様性の起源を解明すべく、X線分光撮像衛星XRISMによる過去最高のX線分光能力を最大限に活かし、爆発前の親星である白色矮星連星の重力ポテンシャルの高精度計測や、爆発直後の高温プラズマ分光による精密ドップラー計測、および、爆発後の残骸のプラズマ診断を行う課題である。具体的には、課題i) 白色矮星連星のX線分光を通じた sub-Chandrasekhar 質量の重い白色矮星の探査、課題ii) Ia型超新星の爆発直後での即時分光観測による親星の同定と輝線のドップラー計測による非対称性の診断、課題iii) Ia型超新星残骸の高温プラズマの高分解能分光観測によるプラズマ診断を用いた SD/DD分別と撮像観測による非対称性の診断、および、課題 iv) X線分光撮像衛星XRISMの観測性能強化の４課題を実施する。令和４年度時点ではXRISM衛星はまだ稼働していないため、課題 iv)に注力し、XRISM衛星の観測性能強化として、突発的に増光した白色矮星への緊急観測対応の運用準備の作業や、衛星熱真空試験における時刻精度検証の実施、軌道上キャリブレーションに向けた他衛星との調整等を実施した。これらの科学運用準備をJAXAやNASA の研究者と協力して進め、令和４年度末の時点でJAXAの審査によって開発完了と認められるにいたった。また、XRISM衛星稼働後の課題i)ii)の準備として、XRISM衛星の Performance Verification (PV)期における白色矮星の観測計画を詳細化し、強磁場白色矮星の高温プラズマ診断や、重力崩壊型の超新星 SN1987A のプラズマ診断を通じた親星推定・非平衡プラズマ診断に関する科学検討を深めた。

本研究は、Ia型超新星の多様性の起源を解明すべく、X線分光撮像衛星XRISMによる過去最高のX線分光能力を最大限に活かし、爆発前の親星である白色矮星連星の重力ポテンシャルの高精度計測や、爆発直後の高温プラズマ分光による精密ドップラー計測、および、爆発後の残骸のプラズマ診断を行う課題である。具体的には、課題i) 白色矮星連星のX線分光を通じた sub-Chandrasekhar 質量の重い白色矮星の探査、課題ii) Ia型超新星の爆発直後での即時分光観測による親星の同定と輝線のドップラー計測による非対称性の診断、課題iii) Ia型超新星残骸の高温プラズマの高分解能分光観測によるプラズマ診断を用いた SD/DD分別と撮像観測による非対称性の診断、および、課題 iv) X線分光撮像衛星XRISMの観測性能強化の４課題を実施する。令和４年度時点ではXRISM衛星はまだ稼働していないため、課題 iv)に注力し、XRISM衛星の観測性能強化として、突発的に増光した白色矮星への緊急観測対応の運用準備の作業や、衛星熱真空試験における時刻精度検証の実施、軌道上キャリブレーションに向けた他衛星との調整等を実施した。これらの科学運用準備をJAXAやNASA の研究者と協力して進め、令和４年度末の時点でJAXAの審査によって開発完了と認められるにいたった。また、XRISM衛星稼働後の課題i)ii)の準備として、XRISM衛星の Performance Verification (PV)期における白色矮星の観測計画を詳細化し、強磁場白色矮星の高温プラズマ診断や、重力崩壊型の超新星 SN1987A のプラズマ診断を通じた親星推定・非平衡プラズマ診断に関する科学検討を深めた。