2022 Fiscal Year Annual Research Report
Wide-field survey for supermassive black holes in the cosmic dawn
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21H04494
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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) |
2021-04-05 – 2026-03-31
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| Keywords | 遠方クエーサー発見 / 初期ブラックホール数密度の測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Cam の広域探査が順調に進展していくのに合わせて、その最新データを順次取得して遠方クエーサー探査アルゴリズムを適用し、候補天体を遠方クエーサー確率とともに抽出して、天体同定のためのスペクトル測定を進めた。この測定のために4月、12月、1月にすばる望遠鏡のFOCAS分光器を使用し、さらに年度前半を通して、スペイン領カナリア諸島に設置された大カナリア望遠鏡のOSIRIS分光器をキューモードにて使用した。得られたデータの解析を順次進め、新たに多数の遠方クエーサーを発見することに成功した。これまでに蓄積された天体と新規発見天体を組み合わせ、さらに前年度に推定済みの探査の完全性を補正する形で、遠方宇宙におけるブラックホール数密度の測定を行なった。これを光度の関数として描いたものは「光度関数」と呼ばれ、あらゆる天体種族の最も基本的な統計測定量であるが、赤方偏移７という遠方の宇宙で初めて、クエーサー光度関数を暫定的に決定することに成功した。現在その手順と結果をチェックしており、最終確定と、宇宙再電離への寄与を含めた示唆について共同研究者内で活発に議論を行っており、次年度に論文としての報告を目指している。
また欧州宇宙機関からの新たな宇宙望遠鏡 Euclid の打ち上げが間近に迫ったのに応じて、欧州・米国の研究者とオンライン会議を軸として連携し、Euclidデータを用いた遠方クエーサー探査について計画の検討・立案をおこなった。
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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
本研究の最大の目標の1つは、各赤方偏移におけるクエーサーの光度関数を描くことである。光度関数をビッグバン開始以降の時間の関数としてつなぐことで、 巨大ブラックホールの形成・進化を紐解くことができる。当該年度には赤方偏移7付近においてクエーサー発見を順調に進め、前年度までの探査の完全性の見積もり結果と合わせて、暫定的に光度関数を決定することができた。このことから、計画はおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
赤方偏移7付近における光度関数を確定させるため、これまでにおこなった一連の測定手順をチェックして最終確認を行う。この光度関数を積分することでクエーサーの電離光子放射率を測定し、宇宙再電離への遠方クエーサーの寄与率を推定して、再電離の起源に制限を与える。また、これまでの探査では見つかりにくい塵に埋もれたブラックホール種族がどれほど存在するか、それらは手元のすばる望遠鏡データで検出され得るかについて新たな検討を開始する。一方で欧州宇宙機関が主導するEuclid衛星の打ち上げを見据え、そのデータを用いたさらなる遠方クエーサー探査のために、データの性質、候補抽出 のアルゴリズムなどについてさらなる検討を進める。
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[Journal Article] eROSITA Final Equatorial-Depth Survey (eFEDS)2023
Author(s)
Ichikawa Kohei、Yamashita Takuji、Merloni Andrea、Li Junyao、Liu Teng、Salvato Mara、Akiyama Masayuki、Arcodia Riccardo、Dwelly Tom、Chen Xiaoyang、Imanishi Masatoshi、Matsuoka Yoshiki、et al.
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Journal Title
Astronomy & Astrophysics
Volume: 672
Pages: A171～A171
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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