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レーザーガイド補償光学系を用いた高解像観測による最遠方銀河の形成過程の解明

Research Project

Project/Area Number 10J00216
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe Graduate University for Advanced Studies

Principal Investigator

澁谷 隆俊  総合研究大学院大学, 物理科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsライマンアルファ輝線銀河 / 観測的宇宙論 / 銀河進化 / 銀河形成 / 宇宙再電離 / すばる望遠鏡 / 補償光学 / ライマンα輝線銀河
Research Abstract

宇宙の基本的な構成要素である銀河は,誕生/成長/進化を経験して変遷してきたが,宇宙空間の物質もそれに伴い劇的に移り変わっていった.宇宙は高温・高密度状態のビッグバンで開闢し,急激な膨張により温度と密度が下がり,約38万年後にはバラバラの電離状態にあった陽子と電子が結合した中性水素期に入る.暗黒時代と呼ばれる中性水素主体で,光る天体が無かった時代は,2~3億年後から誕生し始めたと考えられる初代星・初代銀河により変貌を開始する.初代天体からの電離放射を浴び,中性水素が再び電離されるためである.その後,宇宙の至る所で形成された数多くの初代天体により,宇宙空間全体が大規模に電離される.この太古の宇宙における最大の変転を「宇宙再電離」と呼ぶが,それがいつ・どのように起こったのか・そして,何が起こしたのか,は未だ謎に包まれており,現代科学の大きな壁として人類の前に立ちはだかっている.宇宙再電離における重要な未解決問題の中に「宇宙が電離可能であったか」というものがある.初期宇宙に存在する中性水素ガスは銀河からの電離光子によって電離されるが,銀河からの電離光子の脱出は遠方銀河からのガスアウトフローによって高められると予想されているため,宇宙の電離可能性に密接に関わる物理現象である。遠方銀河の速度構造を調べるには微弱な輝線の検出を要するが、「重力レンズ効果」と「補償光学系」の2つの増光機構を組み合わせた観測手法を考案し,すばる望遠鏡を用いて赤方偏移 4の遠方銀河アウトフローを調べた.その結果,その銀河からは高速度のアウトフローが起こっている事が分かり,遠方宇宙の数々の軽い銀河は効率的にガスを吹き飛ばし,宇宙の再電離に寄与している可能性を示唆した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでは赤方偏移3以上の銀河のガス速度構造は詳しく調べられていなかったが,すばる望遠鏡レーザーガイド星補償光学装置を用いて,さらに遠くの遠方銀河のアウトフローを検出できたからである.

Strategy for Future Research Activity

これまでにすばる望遠鏡広視野装置Suprime-Camを用いて赤方偏移7.3のライマンα輝線銀河探査を行ってきたが,まだ探査視野が狭く検出できた銀河の個数が少ないため,その時代における中性水素残存量の増加の決定的な証拠を得るには至っていない.そこで,今後はすばる望遠鏡次期広視野装置HyperSuprime-Camを用いてより広い探査体積でライマンα輝線銀河を探査し,より不定性の小さな銀河個数密度を求めていく.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011 2010

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] The First Systematic Survey for Lyman Alpha Emitters at z=7.3 with Red・sensitive Subaru/Suprime-Cam2012

    • Author(s)
      澁谷 隆俊
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal, 受理,掲載

      Volume: 752 Issue: 2 Pages: 114-124

    • DOI

      10.1088/0004-637x/752/2/114

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The First Systematic Survey for Lyman Alpha Emitters at z=7.3 with Red-sensitive Subaru/Suprime-Cam2012

    • Author(s)
      澁谷隆俊
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: (受理)(掲載予定)(掲載確定)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovery of a protocluster at z~62012

    • Author(s)
      利川潤
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: (受理)(掲載予定)(掲載確定)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Search for z~7 Ly-alpha emitters with Suprime-Cam at the Subaru Telescope2012

    • Author(s)
      Pascale Hibon
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 744 Issue: 2 Pages: 89-97

    • DOI

      10.1088/0004-637x/744/2/89

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Completing the Census of Ly-alpha Emitters at the Reionization Epoch2011

    • Author(s)
      柏川伸成
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 734 Issue: 2 Pages: 119-137

    • DOI

      10.1088/0004-637x/734/2/119

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 補償光学系観測で探る遠方銀河アウトフロー2013

    • Author(s)
      澁谷 隆俊
    • Organizer
      日本天文学会2013年春季年会
    • Place of Presentation
      埼玉大学
    • Year and Date
      2013-03-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 広視野補償光学系で探るLAEのアウトフローと金属量2012

    • Author(s)
      澁谷 隆俊
    • Organizer
      Subaru・GLAO Science Workshop
    • Place of Presentation
      国立天文台ハワイ観測所(招待講演)
    • Year and Date
      2012-10-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Lyman Alpha Emitters at z=7.32012

    • Author(s)
      澁谷隆俊
    • Organizer
      Keck Science Work Shop
    • Place of Presentation
      Swinburne University
    • Year and Date
      2012-03-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The First Systematic Survey for Lyα Emitters at z=7.3 with Suprime-Cam2012

    • Author(s)
      澁谷隆俊
    • Organizer
      日本天文学会2012年春季年会
    • Place of Presentation
      龍谷大学
    • Year and Date
      2012-03-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Subaru/Suprime-Camによるz=7.3 LAE探査2011

    • Author(s)
      澁谷隆俊
    • Organizer
      初代星形成・初代銀河研究会
    • Place of Presentation
      九州大学視聴覚ホール
    • Year and Date
      2011-12-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 次世代AOで探る遠方銀河アウトフロー2011

    • Author(s)
      澁谷隆俊
    • Organizer
      すばる次世代AOワークショップ
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター
    • Year and Date
      2011-09-09
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] SDF and SXDF survey for Lyman Alpha Emitters at z=7.3 with Subaru2010

    • Author(s)
      澁谷隆俊
    • Organizer
      The First Galaxies, Quasars & Gamma-Ray Bursts
    • Place of Presentation
      Pennsylvania State University
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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