2020 Fiscal Year Research-status Report
Star formation activity in the very early Universe revealed by survey of the most distant passive galaxies
| Project/Area Number |
20K14516
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
馬渡 健 東京大学, 宇宙線研究所, 特任研究員 (00838287)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 銀河形成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、宇宙最初期における銀河内の星形成がダークマターの重力集積のみで決定される現象なのか、あるいは超新星爆発などガスの輻射流体的効果を大きく受けたプロセスなのかを判別することを目的とする。２つのシナリオの切り分けのために、赤方偏移10以上（宇宙年齢5億年以前）での宇宙全体の星形成率密度を調べる。赤方偏移10以上での星形成活動を直接的に調べる観測研究は新型宇宙望遠鏡JWSTの打ち上げに向けて議論が活発になされているが、本研究では赤方偏移6付近の年老いた銀河（passive銀河）の探査を通じて制限をかける独自かつ相補的なアプローチをとる。
２０２０年度の実施状況については、まず自身の先行研究（Mawatari et al. 2020, APJ, 889, 137）をより広視野の観測データに適用しようと試みた。研究計画書ではSpitzer宇宙望遠鏡による15平方度の赤外線撮像観測（波長3~5um、PI: Anna Sajinaタフツ大学助教）のデータを検討していたが、暗い天体に対する感度がわずかに足りないことがわかった。また天体スペクトルを制限するために必要な近赤外線（1~3um）データも質が十分でないと判断したため、当初の解析計画を変更することとなった。COSMOS天域においてより高品質な多波長マルチバンドデータセットが取りまとめられており、共同研究者経由でデータ提供を受けられることになったので、そちらを使用して2021年度に解析を行う。
自身の先行研究（Mawatari et al. 2020, APJ, 889, 137）で報告した赤方偏移６のpassive銀河候補天体について、JWST宇宙望遠鏡を用いた分光追観測の提案を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
当初予定していた観測データに関して詳細を調べたところ、本研究のような非常に暗い天体を捉えるにはわずかに感度が足りないことが判明し、それに伴い別の観測データを使うことになったため。COSMOS天域における新しい観測データは画像自体は存在するが、国際共同研究チームが多波長マルチバンドデータセットとして取りまとめている最中であり、それが整うのを待つことにしたため進捗として遅れることになった。
またJWST宇宙望遠鏡へ観測提案を行ったが、本来海外の専門家のところへ訪問し議論を詰める予定だったところを、コロナ禍もありコミュニケーションが円滑とは言いがたく思うように進まなかった。最終的に提案は行った。
|
| Strategy for Future Research Activity |
COSMOS天域での新しいデータセットの解析を行う。データ解析手法は自身の先行研究に基本的に従うが、COSMOSチームの知見をもらいアップデートできるところは積極的に行う。また赤方偏移６のpassive銀河のスペクトルエネルギー分布（SED）解析から赤方偏移10以上の星形成率密度に焼き直す解析に関しては、大幅な改善を試みる。具体的には、観測SEDに対するモデルフィッティングの際に、以前は指数関数型の星形成史を仮定していたが、何も仮定をおかないノンパラメトリックな手法に改善する。新しい観測データセットからは測光精度の改善が見込まれるため、そうしたより複雑なモデルフィッティングが可能なはずである。
Mawatari et al. (2020, APJ, 889, 137)で報告した候補天体の追観測に関しては、引き続きALMA, JWST, Hubble宇宙望遠鏡などに観測提案を提出する。
|
| Causes of Carryover |
2020年に使用を予定していた旅費がコロナ禍があり使用できなかった。研究の進捗も鑑みて、2020年度に物品費などに回すよりも、2021年度に繰越て使った方が良いと判断した。
|
| Remarks |
本研究の重要な解析パートであるSEDフィッティングに関して、独自のツールを作成しウェブ公開している。2020年も細かい修正や改良をした。
|
