サブミリ波観測で探る爆発的星形成銀河及び大質量ブラックホールの形成環境

• Project/Area Number: 14J11481
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Astronomy
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 梅畑 豪紀 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥2,370,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 宇宙大規模構造 / サブミリ波銀河 / 爆発的星形成銀河 / ALMA望遠鏡 / ブラックホール / 大質量銀河形成 / 活動銀河核

Outline of Annual Research Achievements

宇宙で最も明るい天体種族にサブミリ波銀河とクエーサーがある。サブミリ波銀河とは爆発的な星形成を行っている銀河であり、生まれた大質量星が周囲の星間ダストを暖め、ダストからの熱放射が卓越する結果サブミリ波で明るく観測される。他方、母銀河の中心にある大質量ブラッククホールへの物質の降着で起きる重力エエネルギーの解放により輝く活動銀河核の中で、最もブラックホールの質量が大きく明るいものがクエーサーである。両者は赤方偏移 2-3(宇宙開闢から数えて約 33億歳-23億歳) の宇宙に多く発見されており、サブミリ波銀河の中には活動銀河核を持つものがあることなどから、サブミリ波銀河の一部は その後クエーサーへ進化すると考えられている。サブミリ波銀河やクエーサーの極めて高い活動性を引き起こす原因とされるのが銀河の衝突・合体であり、形態学的特徴や理論予測から支持されている。従ってその時代の宇宙で銀河数密度が最も高い場所、 原始銀河団がその形成環境として有力視される。また、サブミリ波銀河からクエーサーへ進化する途中の天体(原始クエーサー)を発見できれば一見違う性質を持つこの 2 つの銀河種族がどのように一つの進化 系列でつながるのかを解明できると期待される。本研究を通して、原始銀河団の中心部で確かにサブミリ波銀河が多く形成されていること、その多くがクエーサーへの進化途中にある可能性が高いことが示された。本研究成果は爆発的星形成活動と宇宙大規模構造を直接的に結びつける成果であり、論文として出版されるとともに広くプレスリリースされた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] ALMA Deep Field in SSA22: A Concentration of Dusty Starbursts in a z = 3.09 Protocluster Core (2015)
  • Author(s): Umehata, H, 他２２名, ２１番目
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 815 Issue: 1 Pages: 8-13
  • DOI: 10.1088/2041-8205/815/1/l8
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] AzTEC/ASTE 1.1-mm survey of SSA22: Counterpart identification and photometric redshift survey of submillimetre galaxies (2014)
  • Author(s): Umehata, H., Tamura, Y., Kohno, K., et al
  • Journal Title: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Volume: 440 Issue: 4 Pages: 3462-3478
  • DOI: 10.1093/mnras/stu447
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ALMA deep field in SSA22 (2015)
  • Author(s): Hideki Umehata
  • Organizer: ALMA deep surveys on GOODS-S and beyond
  • Place of Presentation: 東京大学天文学教育研究センター(東京都三鷹市)
  • Year and Date: 2015-12-15
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Submillimeter Galaxies and PFS (2015)
  • Author(s): Hideki Umehata
  • Organizer: PFS-SSP GALAXY SURVEY WORKSHOP 2015
  • Place of Presentation: カブリ数物連携宇宙研究機構(千葉県柏市)
  • Year and Date: 2015-11-13
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Dusty Starbursts within a z=3 Large Scale Structure (2014)
  • Author(s): H. Umehata
  • Organizer: Revolution in Astronomy with ALMA - the 3rd year -
  • Place of Presentation: 東京国際フォーラム(東京都千代田区)
  • Year and Date: 2014-12-08 – 2014-12-11
• [Presentation] Dusty Starbursts within a z=3 Large Scale Structure (2014)
  • Author(s): H. Umehata
  • Organizer: Transformational Science in the ALMA Era: Multi-Wavelength Studies of Galaxy Evolution
  • Place of Presentation: Charlottesville, USA
  • Year and Date: 2014-08-04 – 2014-08-08