2019 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。研究期間前半の２年間を通して、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、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。またこの手法をHSCの大規模データに適用することで、多くの遠方クエーサーを発見し、光度ごとの数密度を表す光度関数を導出するとともに、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て、クエーサーが宇宙再電離に支配的な寄与をし得ないことを見出した。今年度はこれらの知見をさらに遠方へ拡張すべく、赤方偏移７を対象とする探査を遂行した。探査手法は基本的に変わらないが、赤方偏移の効果がより大きくなり、可視光では最長波長端でしかクエーサーが検出されなくなるため、それに特化した候補選択の工夫が必要であった。HSCの最新データから候補を抽出し、すばる望遠鏡と大カナリア望遠鏡により追分光観測を行なった結果、狙い通りに赤方偏移７付近のクエーサーを複数発見することに成功した。ただしすばる望遠鏡の装置トラブル等で思うように観測時間を確保できなかったため、発見数は比較的少数にとどまっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究期間前半の２年間で構築した探査手法は、赤方偏移７でも有効に働くことが証明された。ただしすばる望遠鏡の装置トラブル等の影響で思うように観測時間を確保できず、追分光観測がやや滞っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は本研究の最終年度に当たる。引き続き赤方偏移７の探査を進め、光度関数の確立を目指す。また赤方偏移６の観測結果も合わせて理論モデルと比較を行い、巨大ブラックホール形成・進化に関する強い観測的制限を得ることを目指す。
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