連星系内での超新星爆発の研究

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、いずれも連星系内の大質量星の爆発であることが明らかになった。これらの超新星の親星が属した連星系は、超新星爆発によって深刻な影響が与えられると推測される。特に、超新星の残骸である中性子星を含んだ連星系の生成率の推定には、爆発前後の系の力学の考察が不可欠である。これらの超新星親星の推定される物質量から構築した連星系モデルを用いて、超新星爆発後の連星系の運命について研究した。超新星1993J系は、大質量星どうしが比較的離れた軌道を公転しているものであるというモデルが好適である。超新星爆発が球対称ならば、放出ejectaによって伴星に与えられる運動量を考慮しても系が破壊されないこと、逆に爆発がわずかにでも非対称であれば、連星系が破壊されることが明らかとなった。観測されているパルサーの速度分布を適用すると、このような連星系が生き残る確率は非常に低く、大質量星と中性子星の連星であるBe-X線連星の生成率は従来考えられていたよりも小さいことが判明した。超新星1994I系は、大質量星が外層の大部分を失って炭素・酸素コアのみになったものと、太陽質量程度の星の爆発である。放出ejectaの量が小さいため、連星系が破壊されにくいと考えられる。実際、伴星がコンパクト星の場合、系が生き残る率が高いことがわかった。逆に、伴星が通常の星の場合、放出ejectaからの運動量で系が壊れやすいことも明らかとなった。後者の過程で小質量X線連星が作られるとは考えにくい。これらの研究を発展させるため、超新星出現率を推定する観測的プロジェクトを準備中である。超新星の多くが連星系起源であることが明らかになりつつある現在、タイプ別出現率を押さえて、上記のX線連星等の生成率・重力波源として注目される中性子星連星の出現率などを確率することが期待される。

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、いずれも連星系内の大質量星の爆発であることが明らかになった。これらの超新星の親星が属した連星系は、超新星爆発によって深刻な影響が与えられると推測される。特に、超新星の残骸である中性子星を含んだ連星系の生成率の推定には、爆発前後の系の力学の考察が不可欠である。これらの超新星親星の推定される物質量から構築した連星系モデルを用いて、超新星爆発後の連星系の運命について研究した。超新星1993J系は、大質量星どうしが比較的離れた軌道を公転しているものであるというモデルが好適である。超新星爆発が球対称ならば、放出ejectaによって伴星に与えられる運動量を考慮しても系が破壊されないこと、逆に爆発がわずかにでも非対称であれば、連星系が破壊されることが明らかとなった。観測されているパルサーの速度分布を適用すると、このような連星系が生き残る確率は非常に低く、大質量星と中性子星の連星であるBe-X線連星の生成率は従来考えられていたよりも小さいことが判明した。超新星1994I系は、大質量星が外層の大部分を失って炭素・酸素コアのみになったものと、太陽質量程度の星の爆発である。放出ejectaの量が小さいため、連星系が破壊されにくいと考えられる。実際、伴星がコンパクト星の場合、系が生き残る率が高いことがわかった。逆に、伴星が通常の星の場合、放出ejectaからの運動量で系が壊れやすいことも明らかとなった。後者の過程で小質量X線連星が作られるとは考えにくい。これらの研究を発展させるため、超新星出現率を推定する観測的プロジェクトを準備中である。超新星の多くが連星系起源であることが明らかになりつつある現在、タイプ別出現率を押さえて、上記のX線連星等の生成率・重力波源として注目される中性子星連星の出現率などを確率することが期待される。