特異な超新星1993Jの親星の進化の研究

1993年3月に出現した超新星1993J、および1994年3月に出現した超新星1994Iは、いずれも近距離銀河での現象で、詳細な観測結果を利用して、理論的に得られた超新星モデルの検証を行なうことができる。超新星の測光的観測から得られた光度曲線は、これらの超新星がいずれも放出物質量がそれぞれ2ないし1太陽質量程度と小さいことを示唆していて、超新星となった星が進化の過程で質量放出を行なってきたと考えられる。特に後者のモデルとして、初期組成のままの水素外層をすべて失ったヘリウム星が、さらにヘリウム層をも失って炭素・酸素星となり超新星爆発を起こしたとするモデルを提唱した。このモデルから期待される光度曲線は観測と一致し、またIc型とされるスペクトルもよく説明することができる。炭素・酸素星が形成されるほどの質量放出は、この星が連星系内にあり、伴星との相互作用によって質量交換ないし放出を起こしたと考えざるを得ない。伴星としては、主系列星、中性子星、白色矮星が考えられるが、いずれの場合も適当な初期条件においては炭素・酸素星が形成されることがわかった。Ic型超新星がこれらの進化経路で発生すると考えると、その発生率は水素外層を持ったまま超新星となるII型超新星の1割ほどとなり、現在までの観測とほぼ一致する。さらに詳しい発生率の推定を進めていく計画である。また中性子星が伴星の場合、超新星爆発が適当な非対称性のものであれば中性子星同士の連星として生き残ることもあり、その発生率に関しても考察した。その結果、ヘリウム星と中性子星からなる連星よりも効率的に中性子星同士の連星を生ずることがわかった。この過程についてさらに研究を深める予定である。なお、当研究の申請段階では超新星1993Jを研究対象としていたが、研究期間の当初に同種の研究が期待される超新星1994Iが出現したため、後者の起源と新星の進化過程についての研究を重点的に行なった。

1993年3月に出現した超新星1993J、および1994年3月に出現した超新星1994Iは、いずれも近距離銀河での現象で、詳細な観測結果を利用して、理論的に得られた超新星モデルの検証を行なうことができる。超新星の測光的観測から得られた光度曲線は、これらの超新星がいずれも放出物質量がそれぞれ2ないし1太陽質量程度と小さいことを示唆していて、超新星となった星が進化の過程で質量放出を行なってきたと考えられる。特に後者のモデルとして、初期組成のままの水素外層をすべて失ったヘリウム星が、さらにヘリウム層をも失って炭素・酸素星となり超新星爆発を起こしたとするモデルを提唱した。このモデルから期待される光度曲線は観測と一致し、またIc型とされるスペクトルもよく説明することができる。炭素・酸素星が形成されるほどの質量放出は、この星が連星系内にあり、伴星との相互作用によって質量交換ないし放出を起こしたと考えざるを得ない。伴星としては、主系列星、中性子星、白色矮星が考えられるが、いずれの場合も適当な初期条件においては炭素・酸素星が形成されることがわかった。Ic型超新星がこれらの進化経路で発生すると考えると、その発生率は水素外層を持ったまま超新星となるII型超新星の1割ほどとなり、現在までの観測とほぼ一致する。さらに詳しい発生率の推定を進めていく計画である。また中性子星が伴星の場合、超新星爆発が適当な非対称性のものであれば中性子星同士の連星として生き残ることもあり、その発生率に関しても考察した。その結果、ヘリウム星と中性子星からなる連星よりも効率的に中性子星同士の連星を生ずることがわかった。この過程についてさらに研究を深める予定である。なお、当研究の申請段階では超新星1993Jを研究対象としていたが、研究期間の当初に同種の研究が期待される超新星1994Iが出現したため、後者の起源と新星の進化過程についての研究を重点的に行なった。