| Project/Area Number |
19J01620
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
橋本 拓也 筑波大学, 数理物質系, 助教
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 天文学 / 銀河進化 |
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| Outline of Research at the Start |
宇宙が誕生してから約2-10億年の頃に生じた宇宙空間の相転移を宇宙再電離と呼ぶ。宇宙再電離の研究は、観測可能な範囲で最も遠い(つまり過去の)宇宙を観測することで理論物理学を検証する、現代天文学のフロテンィアである。しかし、遠方銀河は一般的に大変暗いため、観測の観測データの取得自体が困難を極める。本研究は、アルマ望遠鏡等を用い、宇宙の再電離史と銀河の進化史を解き明かすことを目的とする。特に、我々がこれまでの研究で有用性を示してきた二階電離酸素の輝線 ([OIII] 88 ミクロン)を利用して、初めて宇宙再電離が完了する前の時代の分光銀河サンプルを構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙初期(すなわち遠方)にある銀河の性質を理解することは、銀河進化を明らかにする上で重要なばかりでなく、そ宇宙再電離現象を理解する上でも重要である。本年度は巨大電波干渉計 ALMA (アルマ望遠鏡) を用いて遠方星形成銀河およびクェーサー(中心に超巨大ブラックホールを宿す天体)の星間媒質の研究を行った (Hashimoto et al. 2019a, b)。特に観測ターゲットとした輝線は、二階電離した酸素の輝線と一階電離した炭素の輝線、そして星間塵 (ケイ酸塩などの個体微粒子)による熱的な再放射である。
今年度は星形成銀河1天体、クェーサー2天体で両輝線と星間塵による連続光放射を全て検出した。酸素と炭素の輝線光度比は0.5-3 であった。光度比を解釈するため、同時代にあった天体の全輻射光度と光度比の相関を調べたところ、全輻射光度の小さい天体ほど酸素-炭素輝線光度比が大きくなることを示した。この傾向は、(i) 遠方宇宙に普遍的に存在する矮小銀河 (全輻射光度が小さい) では酸素の二階電離輝線が分光観測の強力なツールであることを意味し、(ii) その物理的な背景は赤方偏移 6 で既に質量-金属量関係や電離状態の違いが現れていたことを示唆している。このように、遠方銀河の星間媒質の統計的な研究を拓いた点で非常に意義の高い成果であった。
また、上述の光度比が宇宙再電離現象を理解する上で重要なパラメータの一つである電離紫外光光子の脱出率に関わる可能性を指摘し、成層圏天文台 SOFIA へ関連した観測提案を提案し採択された。そして、さらなる遠方銀河の観測へ向けてチリにある巨大望遠鏡 VLT や ALMA へ複数の観測提案を提案し採択された。現在はデータ解析を進めている状況である。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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