2018 Fiscal Year Annual Research Report
Exploration of supermassive black holes and galaxies in the early universe
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17H04830
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
松岡 良樹 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 准教授 (60547545)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 光学赤外線天文学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
宇宙誕生直後の10億年は、その後の全宇宙進化を規定することになる極めて重要な黎明期である。星と銀河、そして10億太陽質量にも達するような巨大ブラックホールの初代の種族が、この時期に形成されたと考えられている。本研究は、最先端の観測機器を用いたかつてない超高感度 ・広視野の探査観測を実現し、宇宙黎明期における巨大ブラックホールと母銀河の普遍的な姿を、世界に先駆けて明らかにしようとするものである。前年度には、日本のすばる望遠鏡に搭載された広視野カメラ Hyper Suprime-Cam (HSC)による広域探査データを用いて、宇宙年齢8億年前後に対応する赤方偏移6の宇宙に存在する巨大ブラックホールの探索法の確立を行なった。当該年度にはこの手法をHSCの大規模データに適用し、多くの候補天体を抽出して、すばる望遠鏡および大カナリア望遠鏡を用いた追分光観測を実施した。スペクトル計測の結果、候補天体の半数以上が真の遠方クエーサーであることが確認され、大きな遠方クエーサーサンプルが確立された。それらは先行研究で得られた遠方クエーサーより１桁近く光度が低く、すばる望遠鏡とHSCによる探査能力の高さを証明している。また平均的に、巨大ブラックホールと質量降着効率の低い種族が発見され始めたことになる。発見されたクエーサーを用いて、光度ごとの数密度を表す光度関数を導出することに成功した。また光度関数の積分から、銀河間空間の電離に使われる光子数密度を計算し、クエーサーは宇宙再電離に支配的な寄与をし得ないことを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度に構築した遠方クエーサーの探査手法は、予測した以上の効率を達成しており、当該年度にはこの手法によって多くの新たな遠方クエーサーを発見した。また光度関数の確立は、大きなマイルストーンとなった。当初目的と計画に照らし、研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度と当該年度の研究によって、赤方偏移６における遠方クエーサーが多数発見され、光度関数も導出された。今後は同じ手法をより遠方、赤方偏移７の宇宙に適用し、同様に大サンプルによる光度関数の決定を目指す。
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