Revealing The Nature of Rapid-Evolving Transients with Theoretical and Observational Approaches

用理论和观测方法揭示快速演化瞬变的本质

• 批准号: 22KJ1986
• 负责人: 宇野 孔起
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1986/
• 关键词: FBOT; 潮汐破壊現象; 相互作用超新星爆発; 偏光分光観測

急激な光度変動を示す新種の突発天体FBOTやTDE、相互作用超新星など、従来の超新星とは異なる性質を持つ特異な天体現象を研究している。FBOTの観測的特徴は超新星とは全く異なる。その特徴を包括的に説明するべく、中心エンジンにより駆動された爆発的質量放出が可視放射を形成するという解析的モデルを以前考案した。本モデルに時間依存性を取り入れることで、FBOTの大きな特徴の一つである急激な増光段階の説明にも成功した(Uno & Maeda 2023c)。さらに、本モデルの妥当性を検証するべく、すばる望遠鏡に対し偏光分光観測を提案し、採択された。FBOT・TDEの性質に迫るべく、系の物理的性質が強く反映される偏光の情報を用いて我々が考案した放射モデルの観測的側面からの検証を試みている。偏光の手法は他の系にも有効である。申請者は、白色矮星の爆発と周囲環境が相互作用するIa-CSM型超新星2020uemという特異な天体に対して、すばる望遠鏡の偏光分光・測光・分光観測を行い、Ia-CSM型超新星の中で最大規模のデータセットを得た(Uno et al. 2023a, b)。この結果は、これまで定性的にしか議論されていなかったIa-CSM型超新星の周囲環境に対して、物質の質量や構造を初めて定量的に制限することに成功し、Ia-CSM型超新星は白色矮星と恒星の合体現象である可能性が示唆された。さらにFBOT・TDE・相互作用超新星を研究する中で、突発天体のスペクトルの多様性にも興味を持った。スペクトルには系の爆発メカニズムが強く反映されるため、未知の突発天体の性質へ迫る鍵となる。蓄積された大量の超新星スペクトルデータに対し機械学習を適用し、超新星の再分類を行った。申請者は天体スペクトルを用いた突発天体全般の描像の見直しも行っている。

我们正在研究具有与常规超新星具有不同特性的奇异天体现象，例如突然的天体突然物种FBOT，TDE和相互作用的超新星，它们表现出突然的光度波动。观察到的FBOT特征与超新星的特征完全不同。为了全面解释其特征，我们先前设计了一个分析模型，其中由中央发动机形成可见辐射驱动的爆炸性质量发射。通过将时间依赖性纳入该模型，我们还成功地解释了突然的光增加阶段，这是FBOT的主要特征之一（UNO和MAEDA 2023C）。此外，为了验证该模型的有效性，我们提出了对Subaru望远镜的极化光谱观测，并采用了它们。为了仔细研究FBOT和TDE的属性，我们试图从我们设计的辐射模型的观察性方面验证辐射模型，我们使用偏光信息强烈反映了系统的物理特性。极化技术在其他系统中也有效。申请人对IA-CSM超新星2020UEM进行了极化光谱，光度法和光谱观测，这是一个独特的物体，其中白矮人爆炸和周围环境相互作用，并获得了IA-CSM Supernova中最大的数据集（UNO等人（Uno等）中（Uno等）。该结果成功地限制了IA-CSM超新星周围环境的材料的质量和结构，直到现在才进行定性讨论，这表明IA-CSM超新星可能是白矮人和恒星的合并现象。此外，在研究FBOT，TDE和相互作用的超新星时，我也对突然天体的光谱变化的多样性感兴趣。频谱强烈反映了系统的爆炸机制，这是越来越接近未知突然天体的性质的关键。将机器学习应用于累积的大量超新星光谱数据，并重新分类了超新星。申请人还使用天谱审查了所有突然的天体的图像。

项目成果

Light-Curve Modeling for Rapid-Evolving Transients

快速瞬变的光曲线建模

• 发表时间: 2022
• 作者: Jiang Ji-an;Yasuda Naoki;Maeda Keiichi;Tominaga Nozomu;Doi Mamoru;Yoachim Peter;Uno Kohki;Moriya Takashi J.;Kumar Brajesh;Pan Yen-Chen;Tanaka Masayuki;Tanaka Masaomi;Nomoto Ken’ichi;Jha Saurabh W.;Ruiz-Lapuente Pilar;Jones David;Shigeyama Toshikazu;Suzuki;Kohki Uno
• 通讯作者: Kohki Uno

SN 2020uem: a Possible Thermonuclear Explosion within a Dense Circumstellar Medium. I. The Nature of Type IIn/Ia-CSM SNe from Photometry and Spectroscopy

• DOI: 10.3847/1538-4357/acb5ec
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: K. Uno;K. Maeda;T. Nagao;T. Nakaoka;K. Motohara;A. Tajitsu;M. Konishi;S. Koyama;H. Takahashi;Masaomi Tanaka;H. Kuncarayakti;M. Kawabata;M. Yamanaka;K. Aoki;K. Isogai;K. Taguchi;M. Ogawa;K. Kawabata;Y. Yoshii;T. Miyata;R. Imazawa

Photometry and spectroscopy of the Type Icn supernova 2021ckj

Icn 型超新星 2021ckj 的光度测定和光谱学

• DOI: 10.1051/0004-6361/202346084
• 发表时间: 2023
• 期刊: Astronomy & Astrophysics
• 影响因子: 6.5
• 作者: Nagao T.;Kuncarayakti H.;Maeda K.;Moore T.;Pastorello A.;Mattila S.;Uno K.;Smartt S. J.;Sim S. A.;Ferrari L.;Tomasella L.;Anderson J. P.;Chen T.-W.;Galbany L.;Gao H.;Gromadzki M.;Guti?rrez C. P.;Inserra C.;Kankare E.;Magnier E. A.;M?ller-Bravo T. E.;Regui
• 通讯作者: Regui

MUSSES2020J: The Earliest Discovery of a Fast Blue Ultraluminous Transient at Redshift 1.063

• DOI: 10.3847/2041-8213/ac7390
• 发表时间: 2022-05
• 期刊: The Astrophysical Journal Letters
• 作者: Jiachen Jiang;N. Yasuda;K. Maeda;N. Tominaga;M. Doi;Ž. Ivezić;P. Yoachim;K. Uno;T. Moriya;B. Kumar;Yen-Chen Pan;Masayuki Tanaka;Masaomi Tanaka;K. Nomoto;S. Jha;P. Ruiz-Lapuente;David O. Jones;T. Shigeyama;N. Suzuki;M. Kokubo;H. Furusawa;S. Miyazaki;A. Connolly;D. Sahu;G. Anupama

Light-curve modelling for the initial rising phase of rapidly evolving transients powered by continuous outflow

由连续流出驱动的快速演变瞬态的初始上升阶段的光曲线建模

• DOI: 10.1093/mnras/stad840
• 发表时间: 2023
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Uno Kohki;Maeda Keiichi
• 通讯作者: Maeda Keiichi