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

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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。