ブラックホール形成を示す極超新星の起源と連星系の進化

超新星的起源表明黑洞的形成和双星系统的演化

基本信息

批准号：
14047206
负责人：
野本憲一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の対象は、新たな重力波源として興味深い極超新星(ハイパーノバ)である。今年度は、ガンマ線バーストGRB 030329が、極超新星に特有のスペクトルを示すように進化し,SN2003dhとなったことが、最大のイベントであった。これは、ガンマ線バーストと極超新星が同一の星から起ることが決定的証拠となった。(1)我々は、この極超新星SN 2003dhのスペクトル観測をすばる望遠鏡を用いて実行し、そのスペクトルが、極超新星のプロトタイプである。SN 1998wと極めて良く似ていること、ただし、相違点もあり、後期には、同じ極超新星でもやや規模の小さい爆発であるSN 1997efの方に近づくことを見出した。(2)この極超新星SN 2003dhの爆発モデルの計算により、光度曲線やスペクトルをよく再現するモデルパラメータ、すなわち、親星の質量、爆発エネルギー、元素合成量(特に56Ni)を求めた。親星の質量が、太陽質量の35-40倍、爆発エネルギーも通常の超新星の30倍程度と、確かに極超新星であること、ブラックホールを形成する超新星であることを確かめた。(3)また、非球対称な爆発と輻射輸送の効果を配慮した元素合成と光度曲線の計算を行なった。これにより、光度曲線の形に、非球対称な爆発に特有な形があることを見出した。(4)連星系の進化を検討し、極超新星の発生率がガンマ線バーストの発生率とほぼ等しく、Ic型超新星よりは、桁違いに低いことを見い出した。これは、連星系でも融合などの特殊な進化をするものが、極超新星やガンマ線バーストと起すためである。

这项研究的主题是一个高诺夫（Hypernova），它是重力波的有趣来源。今年，最大的事件是，伽马射线爆发GRB 030329演变为显示Hypernovae独有的频谱，成为SN2003DH。事实证明，这是至关重要的证据，表明伽玛射线爆发和超诺伐病来自同一恒星。（1）我们使用Subaru望远镜对这种Hypernova SN 2003DH进行了光谱观测，其光谱是Hypernova的原型。它与SN 1998W非常相似，但也有所不同，在后期，我们发现即使是相同的Hypernova接近SN 1997EF，爆炸略小。（2）通过计算此Hypernova SN 2003DH的爆炸模型，可以获得重现光度曲线和光谱的模型参数，即质量，爆炸能和元素合成（尤其是56NI）的父级。父颗恒星的质量是太阳能质量的质量的35-40倍，爆炸能量约为正常超新星的30倍，这清楚地表明它是形成黑洞的Hypernova和一个超新星。（3）我们还进行了元素合成和光度曲线计算，这些曲线曲线计算是针对非球体对称爆炸和辐射传输的影响。这导致发现，亮度曲线的形状是非球体对称爆炸所独有的。（4）我们研究了二进制恒星系统的演变，发现高诺伏那伏的发病率大约等于伽马射线爆发的发病率，并且比IC型超新星的发病率低。这是因为即使在二进制系统中，特殊进化（例如融合）也出现了超脱诺维和伽马射线爆发。