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重力レンズで探る形成初期の銀河の性質と進化

Research Project

Project/Area Number 16J01302
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

川俣 良太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords高赤方偏移銀河 / 重力レンズ
Outline of Annual Research Achievements

形成初期であることや宇宙再電離に中心的に寄与したと考えられていることから,赤方偏移 z~6-9 (宇宙年齢 5-10 億歳の頃) の,特に暗い銀河の性質の解明が重要である.この時代の暗い側の銀河は明るさのみが測定され,より難しい銀河のサイズの測定はあまり進んでいなかった.銀河のサイズは,明るさと相補的な力学的情報をもたらしてくれる点を含めて重要である.暗い銀河を観測するために,本研究では銀河団による重力レンズ効果を活用する.
昨年度までに行った研究から,より大きな銀河は観測できないという観測の不完全性が,想定以上に強力に影響していたことがわかった.この観測の不完全性を正しく補正するため,また仮定するサイズと明るさの関係に起因する光度関数の不定性を議論するためには,サイズと明るさの関係と光度関数を同時に決定する必要がある.そこで我々は,この赤方偏移で初めて使われる統計手法を導入することで,この目的を達成した.その結果,得られたサイズと明るさの関係は,明るい銀河の関係よりも有意に急であり,明るい側での関係の単なる外挿ではないことが明らかとなった.これまでの暗い側の光度関数の研究では,明るい側で得られた緩やかなサイズと明るさの関係が仮定されてきた.しかし,今回の結果は,暗い側の光度関数の導出において,これまでよりも急なサイズと明るさの関係を仮定しなければならないことを示唆する.正確なサイズと明るさの関係の導出は,正確な光度関数の導出に繋がり,宇宙再電離の議論や理論側への観測データの提供という面において重要である.
また,上の議論の中で明らかになった急なサイズと明るさの関係を再現できるフィードバック機構や,銀河の形成シナリオを検討した.さらに,レンズ効果を計算する上で必要となる銀河団の質量分布モデルの構築と更新を行い,最高精度のモデルを公開しコミュニティへ提供している.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of California, Berkeley/University of Minnesota/Instituto de Fisica de Cantabria(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] The Johns Hopkins University/University of South Carolina/University Observatory Munich(米国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Size - Luminosity Relations and UV Luminosity Functions at z = 6 - 9 Simultaneously Derived from the Complete Hubble Frontier Fields Data2018

    • Author(s)
      Kawamata, R., Shimasaku, K. et al. (6 authors in total)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 855 Issue: 1 Pages: 4-50

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaa6cf

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 赤方偏移 ~ 6--9 における銀河紫外光度関数とサイズ--光度関係の同時決定2018

    • Author(s)
      川俣良太
    • Organizer
      日本天文学会2018年春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Completeness を補正した z=6-7 でのサイズ-光度関係と光度関数への影響2017

    • Author(s)
      川俣良太
    • Organizer
      日本天文学会2017年春季年会
    • Place of Presentation
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Size--luminosity relations and UV luminosity functions at z = 6--9 simultaneously derived from the complete Hubble Frontier Fields data2017

    • Author(s)
      Ryota Kawamata
    • Organizer
      East Asian Young Astronomers Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Size-luminosity relations at z=6-9 from HFF data and their implications for the fraction of undetected galaxies2016

    • Author(s)
      R. Kawamata
    • Organizer
      The 6th Subaru International Conference
    • Place of Presentation
      広島国際会議場 (広島県広島市)
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The size of z=6-9 lensed galaxies from the Hubble Frontier Fields2016

    • Author(s)
      R. Kawamata
    • Organizer
      Chile-Japan Academic Forum at Patagonia 2016
    • Place of Presentation
      Puerto Natales (Chile)
    • Year and Date
      2016-11-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重力レンズを利用した z>6 の銀河のサイズ測定と得られる物理的描像2016

    • Author(s)
      川俣良太
    • Organizer
      日本天文学会2016年秋季年会
    • Place of Presentation
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] これまでで最も遠方の単独の星の観測

    • URL

      http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2018/5802/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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