| Project/Area Number |
23KJ2052
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
任 毅 早稲田大学, 理工学術院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2023-04-25 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 宇宙再電離 / 星形成銀河 / 星間物質 / 高赤方偏移 / 輝線 |
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| Outline of Research at the Start |
電波干渉計のALMA望遠鏡により、宇宙再電離期に存在する初代銀河のSXDF-NB1006-2から酸素輝線と炭素輝線が検出されたが、その星間物質の諸性質に関してはまだ不明点が多い。本研究では、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)とALMA望遠鏡を使ってSXDF-NB1006-2に対して多波長観測を行い、その星間物理を解明する。また、JWSTを使って他の初代銀河を観測し、初代銀河が宇宙再電離に果たした役割を解明する。最後に、航空機に搭載されたSOFIA望遠鏡の近傍銀河に対するレガシー観測を使って、近傍銀河と宇宙再電離期の銀河の星間物理を比較し、銀河の星間物理の宇宙論的進化を解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ALMA望遠鏡とジェームズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST) を用いて、赤方偏移７.２の銀河SXDF-NB1006-2に対して多波長観測を行い、その銀河の諸性質を解明することを目指しています。令和5年では、以下の研究を行いました。
1．JWSTの近赤外線カメラと近赤外線分光器を使って赤方偏移７.２の銀河SXDF-NB1006-2を観測したデータを解析しました。データ解析の結果に基づいて、（１）酸素の静止系可視光の二階電離輝線と水素の再結合線のフラックスなどの性質を求めました。（２）スペクトルエネルギー分布フィットを行って、銀河の星質量、年齢、星形成率などの性質を求めて、潜在的な古い星成分の性質を見積もりました。（３）その銀河の中の異なるガスと星成分の分布を比べました。以上の研究結果の学術論文の原稿を作成していて、共同研究者たちと議論中です。
2．SXDF-NB1006-2について、波長52ミクロンの酸素の二階電離輝線をALMA望遠鏡で観測しました。データ解析の結果、その輝線は未検出でしたが、過去の研究で測定した星形成率と酸素の波長８８ミクロンの二階電離輝線のフラックスを使って、その銀河の電離水素領域の電子密度と金属量に制限をつけました。その後、JWSTの新しい観測データが届いたので、それを使って星形成率の測定を更新し、電子密度と金属量の推定を更新することにしました。
現在、SXDF-NB1006-2の星形成率の測定を含むJWSTのデータ解析の論文を先に執筆中であり（上記の１）、それが完成した後、ALMAの52ミクロン輝線の論文をまとめて投稿する予定です。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1.昨年度に提出した研究実施計画に、酸素の52ミクロン輝線の解析がほぼ完了し、その論文を本年度に投稿することを書きました。しかし、本年度に届いたJWSTの新しい撮像と分光データの解析結果に基づいて、52ミクロン輝線のモデルフィットに使うパラメーターの星形成率を更新しないといけないことになりました。従って、52ミクロン輝線の解析と結果の分析が遅れてしまいました。また、共同研究者たちと相談した結果、データ公開の緊急性を考慮した上、JWSTのデータに関する論文の投稿を優先することになり、52ミクロン輝線に関する論文の投稿がさらに遅れてしまいました。
2.本年度にJWSTの近赤外線カメラのデータの解析結果だけを論文にまとめて投稿するつもりでした。しかし、銀河の性質をさらに精度良く見積もるために、近赤外線カメラのデータだけではなく、近赤外線分光器のデータもスペクトルエネルギー分布フィットに使用した方がいいです。本年度にJWSTの近赤外線分光器のデータが届いたら、共同研究者たちと相談した結果、近赤外線カメラと近赤外線分光器のデータの解析結果を一つの論文にまとめて次年度に投稿することになりました。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.次年度に、JWSTの近赤外線カメラと近赤外線分光器が銀河SXDF-NB1006-2を観測したデータの解析結果を論文にまとめて投稿します。
2.また、その解析に求めた星形成率を使って、酸素の52ミクロン輝線のモデルフィットをやり直します。その後、52ミクロン輝線の論文をまとめて投稿します。
3.次年度に上記の研究プロジェクトが終わったら、引き続きJWSTやALMA望遠鏡を使ってほかの高赤方偏移銀河の性質を調べたいと思います。
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