2020 Fiscal Year Research-status Report
Study on chemical composition of high-redshift quasars
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18K13577
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西村 優里 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (90816191)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 星間化学 / 銀河形成 / クェーサー / 高赤方偏移銀河 / 電波天文学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は本課題の実施3年目にあたり、昨年度以前にALMA干渉計で取得した高赤方偏移クェーサーCloverleafの分子輝線サーベイのデータおよび、近傍の高光度赤外線銀河のHCN, HCO+分子輝線の高空間分解観測データの解析を進めた。Cloverleafクェーサーの観測データについては、課題になっていた重力レンズ効果による像の引きのばしと増光を差し引いた元の像を得ることができた。高いS/N比でデータが得られているCO分子輝線については各速度チャンネルごとに元の像を復元し、クェーサー母銀河の回転構造を特徴づけることもできた。先行研究による他波長の像と分子輝線の像を比較することにより、クェーサーの近傍でCOやHCO+分子輝線と比べてHCNやCN分子輝線の強度が特に高くなっていることも示唆され、目標としていた物理状態と分子組成の対応づけを大きく進展させることができた。
Cloverleafクェーサーとのよい比較対象である近傍の高光度赤外線銀河については、高感度・高解像度データを活かし、速度チャンネル毎にHCN/HCO+輝線強度比を調べていった。その結果、強度比分布の空間的・速度的な対称性や、CO輝線やOH吸収線の先行研究の結果と照らして、強度比の高い箇所が銀河スケールのアウトフローある箇所に対応していることが見出された。アウトフローは銀河の中心核の活動性や銀河全体の星形成活動をコントロールし得る重要な現象で、HCN/HCO+輝線強度比によりこれがトレースできると、空間分解して観測することが難しい遠方の天体についてもアウトフローの診断に応用できる可能性がある。CloverleafクェーサーでHCNやCN分子輝線が強くなっている箇所も、クェーサー近傍であることを考えるとアウトフローの影響を受けている可能性があり、検討を進めている。
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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
当初の計画通り今年度までにCloverleafクェーサーの分子輝線サーベイデータと近傍の高光度赤外線銀河の高空間分解観測データを取得し、今年度は特に解析を大幅に進めることができた。Cloverleafクェーサーについては当初の予定を拡張し、重力レンズ効果を差し引いた像を得る解析にも取り組んだ。これによりCloverleafクェーサーの力学的な構造についても情報を引き出すことができ、また各種の分子輝線の像の解釈も一段と踏み込んで進められ、物理状態と分子組成の対応づけという意味でも当初の想定を上回る成果を得ることができた。近傍の高光度赤外線銀河のデータについても、HCN/HCO+輝線強度比とアウトフローに関係があることが見出されたのは大きな進捗となった。このこと自体がひとつの貴重な成果であると同時に、HCNとHCO+輝線との間で強度のピーク位置が異なるCloverleafクェーサーのデータを解釈する上でも重要な知見が得られた。一方、他の高赤方偏移銀河での分子輝線サーベイ観測やCloverleafクェーサーでの低励起輝線の観測は、望遠鏡のスケジュールの都合から年度内にデータを得ることが難しい見通しとなってしまったが、すでに得られているデータが極めて高品質だったことで先述のように計画以上に多くの解析が進められ、重要な結果を得ることができている。以上を総合してみると、順調に本研究課題は進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
概要・進捗状況に記したように、これまでにCloverleafクェーサーおよび近傍の高光度赤外線銀河について観測データを取得し、解析を進めることができている。当初計画していなかったものの、研究を進める上で課題となった重力レンズ効果の差し引きについても取り組むことができ、想定以上の成果を出すことができた。近傍の高光度赤外線銀河についても、単にCloverleafクェーサーとの比較対象としてのみならず、これ自体で重要な知見を得ることができている。本課題の最終年度にあたる次年度では、計画通り、これらの結果をそれぞれ論文の形にまとめ、出版する作業に集中して取り組みたい。
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| Causes of Carryover |
今年度は世界的なCOVID-19の流行により、国際研究会、国内研究会いずれも延期ないしオンライン開催の形を取ることになり、計画当初は研究会への参加費・旅費に充てるつもりであった金額を使うことができなかった。次年度では当初申請していた額にこの繰り越し額を加えて、データの解析・保管に必要な端末・外付けストレージの購入費用、論文の出版費用に充てるつもりである。研究会の開催状況は現時点で見通しを立てることが難しく、情勢が許すようになれば現地に赴いて研究会に参加したいと考えてはいるが、これが叶わなくても、データの解析のための端末の購入などの物品費に適切に代替することで、研究に有効に活用する。
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[Journal Article] CON-quest: Searching for the most obscured galaxy nuclei2021
Author(s)
Falstad, Aalto, Koenig, Onishi, Muller, Gorski, Sato, Stanley, Combes, Gonzalez-Alfonso, Mangum, Evans, Barcos-Munoz, Privon, Linden, Diaz-Santos, Martin, Sakamoto, Harada, Fuller, Gallagher, van der Werf, Viti, Greve, Garcia-Burillo, Henkel, Imanishi, Izumi, Nishimura, Ricci, Muehle
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Journal Title
Astronomy and Astrophysics
Volume: －
Pages: －
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] LEGO ? II. A 3?mm molecular line study covering 100?pc of one of the most actively star-forming portions within the Milky Way disc2020
Author(s)
Barnes A T, Kauffmann J, Bigiel F, Brinkmann N, Colombo D, Guzman A E, Kim W J, Szucs L, Wakelam V, Aalto S, Albertsson T, Evans N J, Glover S C O, Goldsmith P F, Kramer C, Menten K, Nishimura Y, Viti S, Watanabe Y, Weiss A, Wienen M, Wiesemeyer H, Wyrowski F
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Journal Title
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume: 497
Pages: 1972～2001
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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