すばるHSCの大規模サーベイによる銀河形成史の観測的研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K17602
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小野 宜昭 東京大学, 宇宙線研究所, 助教 (60631116)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 光学赤外線天文学 / 銀河形成 / 銀河進化 / 高赤方偏移銀河 / すばる望遠鏡

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に続いて，すばる望遠鏡の広視野可視カメラHyper Suprime-Cam（HSC）で取得した撮像データで検出した50万個におよぶ高赤方偏移銀河のサンプルをもとに角度相関関数からダークマターハロー質量を見積もり，星形成率との間に高赤方偏移で普遍的な関係があることを発見した．この関係を用いると，銀河進化を理解する上で基本的な観測量である宇宙の星形成率密度の過去から現在に至る進化は，宇宙の構造形成理論の枠組みで自然に説明できることがわかった．この成果および昨年度得られていた成果等を論文にまとめて出版し，国際および国内研究会で発表した．さらに，これまであまり見つかっていなかった個数密度の低い明るい高赤方偏移銀河について，すばる望遠鏡やジェミニ望遠鏡に可視分光観測を提案して観測時間を獲得した．観測では天候不良に悩まされることが多かったが，運良く取得できたデータで高赤方偏移銀河を分光同定することに成功した．天候不良により観測できなかった候補に対しては再度観測提案書を提出した．また，大規模サンプルの中から，これまで見つかっていないような極めてライマンアルファ輝線が強く明るい高赤方偏移銀河候補も検出され，それらについてもジェミニ望遠鏡での分光追観測によって同定することができた．それらと並行して，カナダ・フランス・ハワイ望遠鏡で取得された青い波長の撮像データをHSCデータと組み合わせて，赤方偏移2から3程度の高赤方偏移銀河候補を選択した．それらの分光追観測を広視野可視分光装置を持つアングロ・オーストラリアン望遠鏡に提案した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り，大規模な高赤方偏移銀河サンプルをもとに銀河のダークハロー質量と星形成の間の関係を調べ，昨年度の成果とともに論文にまとめて出版した．また，分光追観測によって高赤方偏移銀河を新たに分光同定した．さらに，その過程で副産物として見つかってきた興味深い天体についても分光追観測により同定した．

Strategy for Future Research Activity

HSCで新たに得られたデータを引き続き解析して高赤方偏移銀河の候補天体を選択し，分光追観測提案を申請する．その中で興味深い天体があればそれらを優先する．これまでに得られた分光データおよび新たに取得される分光データを解析してそれらの性質を調べる．

Causes of Carryover

当初予定では初期成果をまとめた論文の出版費用を支払うことにしていたが，共同研究チームの方で支払ってもらえることになったため，支出を抑えることができた．一部は急遽決まった観測のための旅費などに使用したが，完全には調整しきれなかったために次年度使用額が生じた．次年度使用額は，研究会参加または観測のための旅費の一部として使用する予定である．

Research Products

• [Int'l Joint Research] Carnegie Observatories(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: Carnegie Observatories
• [Int'l Joint Research] Saint Mary’s University/National Research Council(カナダ)
  • Country Name: CANADA
  • Counterpart Institution: Saint Mary’s University/National Research Council
• [Int'l Joint Research] Mahidol University(タイ)
  • Country Name: THAILAND
  • Counterpart Institution: Mahidol University
• [Int'l Joint Research] Observatoire de Lyon(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: Observatoire de Lyon
• [Int'l Joint Research] University of Geneva(スイス)
  • Country Name: SWITZERLAND
  • Counterpart Institution: University of Geneva
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 2
• [Journal Article] Full-data Results of Hubble Frontier Fields: UV Luminosity Functions at z~6-10 and a Consistent Picture of Cosmic Reionization (2018)
  • Author(s): Ishigaki Masafumi、Kawamata Ryota、Ouchi Masami、Oguri Masamune、Shimasaku Kazuhiro、Ono Yoshiaki
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 854 Pages: 1-20
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaa544
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Great Optically Luminous Dropout Research Using Subaru HSC (GOLDRUSH). I. UV luminosity functions at z~4-7 derived with the half-million dropouts on the 100 deg2 sky (2017)
  • Author(s): Ono Yoshiaki、Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Toshikawa Jun、Rauch Michael、Yuma Suraphong、Sawicki Marcin、Shibuya Takatoshi、Shimasaku Kazuhiro、Oguri Masamune、Willott Chris、Akhlaghi Mohammad、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Kashikawa Nobunari、Komiyama Yutaka、Konno Akira、Lin Lihwai、Matsuoka Yoshiki、et al.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-29
  • DOI: 10.1093/pasj/psx103
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] GOLDRUSH. II. Clustering of galaxies at z~4-6 revealed with the half-million dropouts over the 100 deg2 area corresponding to 1 Gpc3 (2017)
  • Author(s): Harikane Yuichi、Ouchi Masami、Ono Yoshiaki、Saito Shun、Behroozi Peter、More Surhud、Shimasaku Kazuhiro、Toshikawa Jun、Lin Yen-Ting、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Komiyama Yutaka、Konno Akira、Lin Sheng-Chieh、Miyazaki Satoshi、Nishizawa Atsushi J、Shibuya Takatoshi、Silverman John
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-27
  • DOI: 10.1093/pasj/psx097
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] GOLDRUSH. III. A systematic search for protoclusters at z~4 based on the >100 deg2 area (2017)
  • Author(s): Toshikawa Jun、Uchiyama Hisakazu、Kashikawa Nobunari、Ouchi Masami、Overzier Roderik、Ono Yoshiaki、Harikane Yuichi、Ishikawa Shogo、Kodama Tadayuki、Matsuda Yuichi、Lin Yen-Ting、Onoue Masafusa、Tanaka Masayuki、Nagao Tohru、Akiyama Masayuki、Komiyama Yutaka、Goto Tomotsugu、Lee Chien-Hsiu
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-11
  • DOI: 10.1093/pasj/psx102
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Systematic Identification of LAEs for Visible Exploration and Reionization Research Using Subaru HSC (SILVERRUSH). I. Program strategy and clustering properties of ~2000 Lyα emitters at z~6-7 over the 0.3-0.5 Gpc2 survey area (2017)
  • Author(s): Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Shibuya Takatoshi、Shimasaku Kazuhiro、Taniguchi Yoshiaki、Konno Akira、Kobayashi Masakazu、Kajisawa Masaru、Nagao Tohru、Ono Yoshiaki、Inoue Akio K、Umemura Masayuki、Mori Masao、Hasegawa Kenji、Higuchi Ryo、Komiyama Yutaka、Matsuda Yuichi、Nakajima Kimihiko、Saito Tomoki、Wang Shiang-Yu
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-16
  • DOI: 10.1093/pasj/psx074
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SILVERRUSH. II. First catalogs and properties of ~2000 Lyα emitters and blobs at z~6-7 identified over the 14-21 deg2 sky (2017)
  • Author(s): Shibuya Takatoshi、Ouchi Masami、Konno Akira、Higuchi Ryo、Harikane Yuichi、Ono Yoshiaki、Shimasaku Kazuhiro、Taniguchi Yoshiaki、Kobayashi Masakazu A R、Kajisawa Masaru、Nagao Tohru、Furusawa Hisanori、Goto Tomotsugu、Kashikawa Nobunari、Komiyama Yutaka、Kusakabe Haruka、Lee Chien-Hsiu、Momose Rieko、et al.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-20
  • DOI: 10.1093/pasj/psx122
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SILVERRUSH. III. Deep optical and near-infrared spectroscopy for Lyα and UV-nebular lines of bright Lyα emitters at z=6-7 (2017)
  • Author(s): Shibuya Takatoshi、Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Rauch Michael、Ono Yoshiaki、Mukae Shiro、Higuchi Ryo、Kojima Takashi、Yuma Suraphong、Lee Chien-Hsiu、Furusawa Hisanori、Konno Akira、Martin Crystal L、Shimasaku Kazuhiro、Taniguchi Yoshiaki、Kobayashi Masakazu A R、Kajisawa Masaru、Nagao Tohru、et al.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-23
  • DOI: 10.1093/pasj/psx107
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SILVERRUSH. IV. Lyα luminosity functions at z=5.7 and 6.6 studied with ~1300 Lyα emitters on the 14-21 deg2 sky (2017)
  • Author(s): Konno Akira、Ouchi Masami、Shibuya Takatoshi、Ono Yoshiaki、Shimasaku Kazuhiro、Taniguchi Yoshiaki、Nagao Tohru、Kobayashi Masakazu A R、Kajisawa Masaru、Kashikawa Nobunari、Inoue Akio K、Oguri Masamune、Furusawa Hisanori、Goto Tomotsugu、Harikane Yuichi、Higuchi Ryo、Komiyama Yutaka、et al.
  • Journal Title: Publications of the Astronomical Society of Japan Volume: 70 Pages: 1-21
  • DOI: 10.1093/pasj/psx131
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] UV Luminosity Functions at z~4-7 Derived with the Half-Million Dropouts on the 100 deg2 Sky (2018)
  • Author(s): Ono Yoshiaki、Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Toshikawa Jun、Rauch Michael、Yuma Suraphong、Sawicki Marcin、Shibuya Takatoshi、Shimasaku Kazuhiro、Oguri Masamune、Willott Chris、Akhlaghi Mohammad、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Kashikawa Nobunari、Komiyama Yutaka、Konno Akira、Lin Lihwai、Matsuoka Yoshiki、et al.
  • Organizer: Tokyo Spring Cosmic Lya Workshop (Sakura CLAW)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Recent Progress of High-redshift Galaxy Studies (2018)
  • Author(s): Yoshiaki Ono
  • Organizer: First Stars and First Galaxies Workshop
  • Invited
• [Presentation] Recent Progress of High-redshift Galaxy Studies (2017)
  • Author(s): Yoshiaki Ono
  • Organizer: 30th Rironkon Symposium
  • Invited
• [Presentation] SPICA mid-infrared observations of high-redshift galaxies (2017)
  • Author(s): Yoshiaki Ono
  • Organizer: SPICA Workshop 2017
  • Invited
• [Presentation] UV Luminosity Functions at z=4-7 Derived with the Half-million Dropouts on the 100 deg2 Sky (2017)
  • Author(s): Ono Yoshiaki、Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Toshikawa Jun、Rauch Michael、Yuma Suraphong、Sawicki Marcin、Shibuya Takatoshi、Shimasaku Kazuhiro、Oguri Masamune、Willott Chris、Akhlaghi Mohammad、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Kashikawa Nobunari、Komiyama Yutaka、Konno Akira、Lin Lihwai、Matsuoka Yoshiki、et al.
  • Organizer: CHORUS+Galaxy+IGM Workshop
• [Presentation] UV luminosity functions at z=4-7 derived with the half-million dropouts (2017)
  • Author(s): Ono Yoshiaki、Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Toshikawa Jun、Rauch Michael、Yuma Suraphong、Sawicki Marcin、Shibuya Takatoshi、Shimasaku Kazuhiro、Oguri Masamune、Willott Chris、Akhlaghi Mohammad、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Kashikawa Nobunari、Komiyama Yutaka、Konno Akira、Lin Lihwai、Matsuoka Yoshiki、et al.
  • Organizer: Subaru HSC Survey Collaboration Meeting
  • Int'l Joint Research