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ALMAで探る遠方宇宙のダスト放射ー銀河形成に残されたフロンティア

Research Project

Project/Area Number 16J02344
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

藤本 征史  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords銀河形成 / 銀河進化 / 初期銀河 / 遠方銀河 / サブミリ銀河 / 星形成
Outline of Annual Research Achievements

宇宙誕生後、水素とヘリウムで構成される原始的なガスから初期の銀河が形成されます。恒星内部の核融合や超新星爆発過程で生み出された重元素は、銀河中心の巨大ブラックホールの活動や超新星爆発を受けて、銀河外へ放出されます。これをoutflowと呼びます。星を作るガスも銀河外へ放出し、星形成を抑制することから、outflowは銀河進化理解にとても重要な物理機構です。一方で、宇宙誕生後数億年後の初期銀河においても、こうしたoutflowが存在しているかは、観測的に確かめられておらず、よくわかっておりませんでした。

そこで私は現在公開されている、初期銀河の炭素の微細構造輝線[CII]158umの光を狙ったアルマデータを全て集めました。統一的な解析により18個の初期銀河から[CII]輝線を検出しました。これらの初期銀河から検出した[CII]輝線を干渉計特有の素観測量であるUV平面上で重ね合わせる処理により、実質的に世界最高感度のアルマデータの取得を達成しました。輝線に対してアルマのUV平面上で重ね合わせを行う解析は世界初であり、これは私がこれまでアルマに関する3編の査読論文で地道に積み上げた経験から、初めて生み出した手法により実現しました。これにより、初期銀河の大きさの約5倍に相当する、半径10kpcに広がる[CII]の構造を発見することができました。現在の標準的な銀河形成モデルでは巨大なこの炭素ガス構造は再現されませんでした。またこれは初期銀河におけるoutflowの痕跡を、世界に先駆けて、初めて観測的に捉えたことになりました。

これらの結果は初期の銀河形成における重要な結果として、論文にまとめApJ誌に投稿、現在審査中です。また国内外の研究会や国際機関の談話会で多くの発表機会を与えられるだけでなく、海外研究機関からfellowshipのオファーを受けるなど、国際的に高く評価されています。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] SNS(イタリア)

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      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] ALMA 26 Arcmin2 Survey of GOODS-S at One Millimeter (ASAGAO): Average Morphology of High-z Dusty Star-forming Galaxies in an Exponential Disk (n~=1)2018

    • Author(s)
      Fujimoto, S. et al. (Ueda, Y.)
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 681 Issue: 1 Pages: 7-7

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac6c4

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ALMA 26 arcmin2 Survey of GOODS-S at One-Millimeter (ASAGAO): Average Morphology of High-z Dusty Star-Forming Galaxies is an Exponential-Disk (n~1)2018

    • Author(s)
      Seiji Fujimoto, Masami Ouchi, Kotaro Kohno, Yuki Yamaguchi, Bunyo Hatsukade, Yoshihiro Ueda, Takatoshi Shibuya, Shigeki Inoue, Taira Oogi, Sune Toft, Carlos Gomez-Gujarro, Tao Wang, Daniel Espada, Tohru Nagao, Ichi Tanaka, and et al.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal (Submitted)

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Demonstrating a New Census of Infrared Galaxies with ALMA (DANCING-ALMA). I. FIR Size and Luminosity Relation at z = 0?6 Revealed with 1034 ALMA Sources2017

    • Author(s)
      Fujimoto Seiji、Ouchi Masami、Shibuya Takatoshi、Nagai Hiroshi
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 850 Issue: 1 Pages: 83-83

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa93e6

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Demonstrating a New Census of Infrared Galaxies with ALMA (DANCING-ALMA). I. FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • Author(s)
      Seiji Fujimoto
    • Journal Title

      Astrophysical Journal (Submitted)

      Volume: -

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Early Star-forming Galaxies are Embedded in Cold Carbon Gas Halos2018

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      チリ-日本アカデミックフォーラム
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] FIR Size and Morphology of High-z Star-Forming Galaxies Revealed with >1000 ALMA Sources: Compact Dusty Disk Embedded in Larger Stellar Disk2018

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      Birth, life, and fate of massive galaxies and their central beating heart
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      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ten-kpc Scale [CII] Halo Surrounding around Normal Star-forming Galaxies at z=5.15-7.142018

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      銀河進化研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Resolving Multi-layered structure of z~6 QSOs2018

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      ALMA Workshop - すばるとALMAで挑むクエーサー研究 -
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      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Average Morphology of High-z Dusty Star-Forming Galaxies is an Exponential-Disk (n~1)2018

    • Author(s)
      Fujimoto Seiji
    • Organizer
      Tokyo Spring Cosmic Lyman-alpha Workshop
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ALMA Demographics: FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      日本天文学会2017年春季年会
    • Place of Presentation
      日本, 福岡, 九州大学
    • Year and Date
      2017-03-15
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] DANCING-ALMA. I. FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • Author(s)
      Fujimoto Seiji
    • Organizer
      SMG20 - Twenty years of Submillimeter Galaxies: Star-forming Galaxies at High Redshifts
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ALMA Demographics: FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • Author(s)
      Fujimoto Seiji
    • Organizer
      ALMA WS Deep Surveys and Synergies with HST and JWST
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      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DANCING-ALMA. I. FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • Author(s)
      Fujimoto Seiji
    • Organizer
      CHORUS-Galaxy-IGM Workshop
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Extremely Faint mm Sources identified by multi-field Deep ALMA Survey and Subaru Follow-up Spectroscopy2016

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      すばる国際会議「Panoramas of the Evolving Cosmos」
    • Place of Presentation
      日本, 広島, 広島国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ALMA Demographics: FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62016

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      Physical Characteristics of Normal Galaxies at z>2
    • Place of Presentation
      オランダ, ライデン, ライデン大学ローレンツセンター
    • Year and Date
      2016-10-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ALMA Demographics of [CII] and dust emission in star-forming galaxy at z=5-92016

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      日本天文学会2016年秋季年会
    • Place of Presentation
      日本, 愛媛, 愛媛大学
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ALMA Demographics of [CII] and dust emission in star-forming galaxy at z=5-92016

    • Author(s)
      藤本征史
    • Organizer
      The Cold Universe
    • Place of Presentation
      アメリカ, サンタバーバラ, カリフォルニア大学サンタバーバラ校カブリ理論物理研究所
    • Year and Date
      2016-05-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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