「あかり」赤外線全天サーベイデータを用いた宇宙星形成史の統一的解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25247016
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 土井 靖生 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (70292844)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川田 光伸 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50280558)
• Project Period (FY): 2013-10-21 – 2017-03-31
• Keywords: 光赤外線天文学

Outline of Annual Research Achievements

前年度までの研究活動により得られた「あかり」遠赤外線全天マップについて、「あかり」チーム内公開後のフィードバックをチームメンバーから得ると共に、我々解析チームメンバーに於いても更なるデータのクオリティチェックを行った。その結果、一部データについて位置情報の補正を行う等の軽微な修正を行った。クオリティチェックの完了した全天画像データを、平成26年12月19日付けで広く世界の研究者に対し一般公開を行った。データ内容、及びキャリブレーションについてそれぞれ詳述した2本の論文投稿を行った。平成27年1月15日付けでデータ公開に関するプレスリリースを行い、またJAXA宇宙科学研究所ウェブページ上でのウェブリリースを行う等、データの周知活動に務めた。更には自然科学研究機構国立天文台の天文学データ共有サイト「ヴァーチャル天文台」へのデータ登録を行い、日本天文学会2015年春季年会に於いて、3月20日にデータ公開についての説明会を開催した。
この結果、平成27年3月31日時点で、データダウンロードサイトには国内外1258名からのユニークアクセスが得られ、ダウンロードされたデータファイル総数は35282ファイルに上る。また有用なデータとして海外の研究者の複数のデータサイトへの登録も行なわれている。
得られたデータについての科学解析も進め、「あかり」データの特徴としての空間ダイナミックレンジの大きさを活かし、赤外線シラス雲中のフィラメント構造の広域分布を明らかにすると共に、フィラメントの空間分布対する原始星や牡牛座T型星の分布の相関が、天体年齢に応じて変化する様子を明らかにした。また星間塵熱輻射のピークを複数波長バンドで観測しているという「あかり」データのもう一つの大きな特徴を活かし、星間塵熱輻射スペクトルを「あかり」データから正確に再現出来る事を示した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

データのクオリティチェックを完了し、一般公開を行ったことで、本年度に於ける最大の作業目標を達成する事が出来た。データについて詳述した論文を出版することで、徐々に天文学コミュニティー全体におけるデータの認知度も高まっていると言える。一方で公開データを用いた本格的な科学解析はまだ始まったばかりであり、データ公開の特に米国を含む海外の研究者に対する告知を含め、今後共天文学コミュニティーにおける「あかり」遠赤外線全天マップの存在感を更に高めていくための不断の努力が必要である。

Strategy for Future Research Activity

「あかり」遠赤外線画像の最大の特徴の１つは、銀河系内の星間ダストの温度及び柱密度の分布をこれまでに無い高い精度および空間分解能で正確に求められることである。予備的な解析によれば、従来得られていたデータに対し良い相関を示す一方で、その相関は領域毎に一定ではなく、また同一領域中でも星間物質の濃い領域と薄い領域で異なる様相を示すことが明らかになりつつある。差異の原因となるダスト特性の違いを明らかにし、その知見を活かした全天の高詳細なダストマップの作成を目指す。
「あかり」の観測した太陽系内ダスト輻射の強度分布は、COBE等の観測からこれまで得られていた分布に比べ、より高詳細な分布を明らかにしている。従って得られた分布についての新たなモデル構築が必要である。太陽系内ダストの３次元的な空間分布について、新たモデルを構築し、公表を行う。
「あかり」は全天に散らばる多数の天体を観測することで、観測画像を重ね合わせるスタッキング解析を通じ、各天体に共通する特徴を統計的に抽出する事が出来る。遠方銀河や銀河団に付随する遠赤外線輻射成分の高感度の検出を行う、銀河系内の若いTタウリ型星の星周ディスクの時間発展に対する示唆を得る、主系列星の星周低温ダスト雲の検出を行う、等が期待される。「あかり」の高感度・高詳細な観測データを活かし、これまで検出が不可能/困難であった輻射成分の検出・解析を行う。
Herschelの見出した赤外シラス雲中のフィラメントについて、「あかり」はローカルなフィラメント構造の全天分布を得る事が可能であり、牡牛座分子雲についての解析からは、生まれたばかりの若い星とフィラメント構造との間に強い空間的相関が見られること、また天体年齢に応じた相関の時間発展が示唆される事が明らかとなった。より多くの領域について同様の解析を行い、巨大分子雲内部での星形成過程の理解に大きな貢献を果たす事を目指す。

Remarks

CADE Centre d'Analyse de Donnees Etendues http://cade.irap.omp.eu/dokuwiki/doku.php?id=akari
Aladin Sky Atlas http://aladin.u-strasbg.fr/AladinLite/?target=M31&fov=5.00&survey=P%2FAKARI%2FFIS%2FColor

Research Products

• [Journal Article] CATALOG OF DENSE CORES IN THE ORION A GIANT MOLECULAR CLOUD (2015)
  • Author(s): Shimaijiri, Y., Kitamura, Y., Nakamura, F., Momose, M., Saito, M., Tsukagoshi, T., Hiramatsu, M., Shimoikura, T., Dobashi, K., Hara, C., Kawabe, R.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Supplement Series Volume: 217 Pages: id7, 28pp
  • DOI: 10.1088/0067-0049/217/1/7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ultraluminous Infrared Galaxies in the AKARI All-sky Survey (2014)
  • Author(s): Kilerci Eser, E., Goto, T., Doi, Y.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 797(1) Pages: id.54, 30 pages
  • DOI: 10.1088/0004-637X/797/1/54
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Point source calibration of the AKARI/FIS all-sky survey maps for stacking analysis (2014)
  • Author(s): Arimatsu, K., Doi, Y., Wada, T., Takita, S., Kawada, M., Matsuura, S., Ootsubo, T., Kataza, H
  • Journal Title: Point source calibration of the AKARI/FIS all-sky survey maps for stacking analysis Volume: 66(2) Pages: id47, 15 pp
  • DOI: 10.1093/pasj/psu010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Properties of star forming galaxies in AKARI Deep Field-South (2014)
  • Author(s): Malek, K., Pollo, A., Takeuchi, T.T., Buat, V., Burgarella, D., Malkan, M., Giovannoli, E., Kurek, A., and Matsuura, S.
  • Journal Title: Astronomy and Astrophysics Volume: 562 Pages: A15, 15 pp
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201321665
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High abundance ratio of 13CO to C18O toward photon-dominated regions in the Orion-A giant molecular cloud (2014)
  • Author(s): Shimaijiri, Y., Kitamura, Y., Saito, M., Momose, M., Nakamura, F., Dobashi, K., Shimoikura, T., Nishitani, H., Yamabi, A., Hara, C., Katakura, S., Tsukagoshi, T., Tanaka, T., Kawabe, R.
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 564 Pages: A68, 11 pp
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201322912
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A DYNAMICALLY COLLAPSING CORE AND A PRECURSOR OF A CORE IN A FILAMENT SUPPORTED BY TURBULENT AND MAGNETIC PRESSURES (2014)
  • Author(s): Furuya, R.S., Kitamura, Y., Shinnaga, H.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 793 Pages: id94, 23 pp
  • DOI: 10.1088/0004-637X/793/2/94
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Compact Molecular Outflow from a Protostar at the Earliest Evolutionary Phase (2014)
  • Author(s): Furuya, R.S., Kitamura, Y., Shinnaga, H.
  • Journal Title: The Labyrinth of Star Formation, Astrophysics and Space Science Proceedings Volume: 36 Pages: 283-285
  • DOI: 10.1007/978-3-319-03041-8__54
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Luminosity and Redshift Dependence of the Covering Factor of Active Galactic Nuclei viewed with WISE and Sloan Digital Sky Survey (2014)
  • Author(s): Toba, Y., Oyabu, S., Matsuhara, H., Malkan, M. A., Gandhi, P., Nakagawa, T., Isobe, N., Shirahata, M., Oi, N., Ohyama, Y., Takita, S., Yamauchi, C., Yano, K.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 788(1) Pages: id. 45, 36 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/788/1/45
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] テラヘルツ帯での宇宙観測 ―「あかり」からSPICAへ ― (2014)
  • Author(s): 中川貴雄
  • Journal Title: 電子情報通信学会誌 Volume: 97 Pages: 958-963
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] AKARI IRC 2.5-5μm SPECTROSCOPY OF INFRARED GALAXIES OVER A WIDE LUMINOSITY RANGE (2014)
  • Author(s): Ichikawa, K., Imanishi, M., Ueda, Y., Nakagawa, T., Shirahata, M., Kaneda, H., Oyabu, S.
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 794 Pages: id. 139, 12pp
  • DOI: 10.1088/0004-637X/794/2/139
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] AKARI Infrared Camera Observations of the 3.3 μm PAH feature in Swift/BAT AGNs (2014)
  • Author(s): Castro, A., Miyaji, T., Shirahata, M., Ichikawa, K., Oyabu, S., Clark, D., Imanishi, M., Nakagawa, T., Ueda, Y.
  • Journal Title: Publ. Astron. Soc. Japan Volume: 66(6) Pages: 110 (1-20)
  • DOI: 10.1093/pasj/psu096
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 『あかり』遠赤外線拡散光全天マップと銀河系ダスト・黄道光ダスト (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 天の川銀河研究会2015
  • Place of Presentation: 東京大学 本郷キャンパス（東京都文京区）
  • Year and Date: 2015-03-23 – 2015-03-23
  • Invited
• [Presentation] 「あかり」遠赤外線拡散光全天マッピングXIII（画像公開） (2015)
  • Author(s): 土井靖生, 大坪貴文, 瀧田怜, 有松亘, 川田光伸, 松浦周二, 北村良実, 中川貴雄, 田中昌宏, 森嶋隆裕、服部誠, 小麥真也, 他「あかり」チーム
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] A compact outflow in a low-mass protostar with age of <2500 yrs (2015)
  • Author(s): Ray S. FURUYA, Yoshimi KITAMURA, and Hiroko SHINNAGA
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] 「あかり」遠赤外線拡散光全天マップに見られる黄道光微細構造 IV (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] 強い吸収を受けた活動銀河核における高励起分子ガスの起源につい て (2015)
  • Author(s): 中川貴雄
  • Organizer: 日本天文学会2015年春季年会
  • Place of Presentation: 大阪大学 豊中キャンパス（大阪府豊中市）
  • Year and Date: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [Presentation] AKARI Far-infrared All-Sky Survey Maps (2015)
  • Author(s): Takita, S., et al.
  • Organizer: Ringberg Workshop on Spectroscopy with the Stratospheric Observatory For Infrared Astronomy
  • Place of Presentation: Schloss Ringberg, Germany
  • Year and Date: 2015-03-15 – 2015-03-18
• [Presentation] 彗星ダスト・惑星間ダストの赤外線観測 (2015)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 彗星ダスト・惑星間ダストの赤外線観測
  • Place of Presentation: 名古屋大学 太陽地球環境研究所（愛知県名古屋市）
  • Year and Date: 2015-03-05 – 2015-03-05
  • Invited
• [Presentation] 赤外線観測で見た太陽系の氷ダスト (2014)
  • Author(s): 大坪貴文
  • Organizer: 「赤外線観測と惑星科学」研究会
  • Place of Presentation: 神戸大学 惑星科学研究センター（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2014-10-08 – 2014-10-08
  • Invited
• [Presentation] 「あかり」遠赤外線拡散光全天マップに見られる黄道光微細構造 (2014)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 日本惑星科学会 秋季講演会
  • Place of Presentation: 東北大学 片平キャンパス（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-25
• [Presentation] A Dynamically Collapsing Core and Precursor of a Core in a Filament (2014)
  • Author(s): Ray S. FURUYA, Yoshimi KITAMURA, and Hiroko SHINNAGA
  • Organizer: 日本天文学会2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 「あかり」遠赤外線拡散光全天マップ中の小惑星ダストバンドの構造 (2014)
  • Author(s): 大坪貴文、他
  • Organizer: 日本天文学会2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] 活動的銀河における高励起分子ガスと高温ダストとの分布の違い (2014)
  • Author(s): 中川貴雄
  • Organizer: 日本天文学会2014年秋季年会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス（山形県山形市）
  • Year and Date: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [Presentation] The AKARI FIR all-sky maps (2014)
  • Author(s): Doi, Y. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Invited
• [Presentation] The AKARI project. Legacy, and data processing (2014)
  • Author(s): Nakagawa, T. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
  • Invited
• [Presentation] Ultraluminous Infrared Galaxies in the AKARI All-sky Survey (2014)
  • Author(s): Kilerci Eser, E., Goto, T., Doi, Y.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] FIR view of disks of isolated TTSs (2014)
  • Author(s): Takita, S. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] Spinning Dust and AKARI: A Multi-wavelength Investigation of PAHs in AME Regions (2014)
  • Author(s): Bell, A.C. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] The AKARI FIR All-Sky Point Source Catalogues: Improvement activities (2014)
  • Author(s): Makiuti, S. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] Small-scale structure of the zodiacal dust cloud observed in far-infrared with AKARI (2014)
  • Author(s): Ootsubo, T. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] Highly excited CO lines in active galaxies both in absorption and emission (2014)
  • Author(s): Nakagawa, T. et al.
  • Organizer: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • Place of Presentation: Oxford, UK
  • Year and Date: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [Presentation] 階層ベイズ法による前景放射成分分離 (2014)
  • Author(s): 服部誠
  • Organizer: 「背景放射で拓く宇宙創成の物理 －インフレーションからダークエイジまで－」 シンポジウム２０１4
  • Place of Presentation: 理化学研究所和光キャンパス(埼玉県和光市)
  • Year and Date: 2014-06-02 – 2014-06-03
• [Presentation] Latest status of the AKARI FIR all-sky survey data (2014)
  • Author(s): Doi, Y.
  • Organizer: GALACTIC COLD CORES WORKSHOP 2014
  • Place of Presentation: Budapest, Hungary
  • Year and Date: 2014-04-26 – 2014-04-30
• [Remarks] AKARI Far-infrared All-Sky Survey maps
  • URL: http://www.ir.isas.jaxa.jp/AKARI/Archive/Images/FISMAP/
• [Remarks] 高詳細な遠赤外線全天画像データを公開－赤外線天文衛星「あかり」の新しい観測データを研究者が利用可能に
  • URL: http://www.c.u-tokyo.ac.jp/info/news/topics/20150115175744.html, http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/01/press20140115-01.html, https://www.ccs.tsukuba.ac.jp/press20150115
• [Remarks] 高詳細な遠赤外線全天画像データを公開
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/j/topics/topics/2015/0115_akari.shtml, http://www.ir.isas.jaxa.jp/ASTRO-F/Outreach/results/results.html
• [Remarks] High Resolution Far-Infrared All-Sky Image Data
  • URL: http://www.isas.jaxa.jp/e/topics/2015/0410.shtml, http://www.ir.isas.jaxa.jp/ASTRO-F/Outreach/results/results_e.html#1501
• [Remarks] AKARI All-Sky Map Data Archive Server
  • URL: https://darts.isas.jaxa.jp/astro/akari/das/index.html