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。

Excited luminosity changes indicate new species of sudden celestial bodies FBOT, TDE, interaction supernovae, supernovae, and unusual properties. The characteristics of FBOT's observations are completely different. The characteristics of the explosion include the following: The time dependence of the FBOT in this paper is included in the description of the rapid excitation stage successfully (Uno & Maeda 2023c). The validity of this method has been verified by means of a telescope and a polarization spectrometer. The properties of FBOT·TDE are closely related to the physical properties of the system, which strongly reflect the polarization of the information used in the examination of the radiation of the bottom surface of the test. Polarization techniques are different from other methods. The applicant obtained the largest scale of the Ia-CSM supernova from the interaction between the explosion of white dwarfs and the surrounding environment (Uno et al. 2023a, b). This result is based on qualitative discussions about the surrounding environment of Ia-CSM supernovae and the initial quantitative constraints on the mass and structure of matter. This success shows the possibility that Ia-CSM supernovae are a combination of white dwarfs and stars. FBOT·TDE·Interacting Supernovae: A Study of the Diversity of the Object and Its Evolution The nature of the unexpected object is strongly reflected in the explosion of the system. A large number of supernovae were accumulated and classified mechanically. The applicant shall apply for the full description of the object and shall be able to see it directly.

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

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

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

SN 2020uem: a Possible Thermonuclear Explosion within a Dense Circumstellar Medium (II). The Properties of the CSM from Polarimetry and Light-curve Modeling

• DOI: 10.3847/1538-4357/acb5eb
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: K. Uno;T. Nagao;K. Maeda;H. Kuncarayakti;Masaomi Tanaka;K. Kawabata;T. Nakaoka;M. Kawabata;M. Yamanaka;K. Aoki;K. Isogai;M. Ogawa;A. Tajitsu;R. Imazawa