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Galaxy Formation Proved by the Redshift Evolution of the Galactic-scale Outflows

Research Project

Project/Area Number 18J12727
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 菅原 悠馬  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords光赤外線天文学 / 観測天文学 / 銀河天文学 / 銀河形成 / 銀河進化
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題をまとめた論文を Astrophysical Journal 誌に投稿し、出版した。この論文では、高赤方偏移 z=5-6 の銀河の可視分光データを解析することで、銀河から吹くアウトフローの最大速度が約 700 km/s と、低赤方偏移で同じ星質量をもつものより大きいことを示した。これまでこのような高赤方偏移におけるアウトフロー研究が困難であった理由として、吸収線解析に必要な銀河の赤方偏移を正確に決定することが難しかったことが挙げられる。本研究ではアルマ望遠鏡で観測された [CII]158um 輝線を利用することでこの困難を克服し、世界で初めて z=5-6 におけるアウトフローの最大速度を報告した。星形成銀河のアウトフローは、銀河の星形成活動を制御する主要なフィードバック機構の一つであると考えられており、本研究は銀河の形成初期におけるフィードバック活動の解明に寄与するものである。
論文の改訂に際し、本研究の観測結果と最新の銀河形成シミュレーション研究の比較について議論を深めた。我々の観測結果は、z=0 から 6 という幅広い赤方偏移にわたって同様の星質量をもつ銀河のシミュレーションとよく合った。観測とシミュレーションにおけるアウトフローガスの温度の違いやサイズの違いについても検討した。本研究結果を国内・国際研究会や、国内外のセミナートークで発表した。
さらに発展的課題として、アウトフローの空間的な広がりを制限するためにすばる望遠鏡の Hyper Suprime Cam による広域撮像データの統計的に処理した。また、銀河周囲から銀河へのガスの流れ(インフロー)を近傍の低金属量銀河の分光データから推定できないか検討した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(19 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (4 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] リヨン天文台(フランス)

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      2019 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ライデン大学(オランダ)

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  • [Int'l Joint Research] リヨン天文台(フランス)

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      2018 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ライデン大学(オランダ)

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      2018 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fast Outflows Identified in Early Star-forming Galaxies at z = 5-62019

    • Author(s)
      Sugahara Yuma、Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Bouche Nicolas、Mitchell Peter D.、Blaizot Jeremy
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 886 Pages: 29-29

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab49fe

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast Outflows Identified in Early Star-Forming Galaxies at z~5-62019

    • Author(s)
      Y. Sugahara, M. Ouchi, Y. Harikane, N. Bouche, P. D. Mitchell, J. Blaizot
    • Organizer
      Subaru Telescope 20th Anniversary
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] z=5-6における星形成銀河のアウトフローII2019

    • Author(s)
      菅原悠馬, 大内正己, 播金優一, N. Bouche, P. D. Mitchell, J. Blaizot
    • Organizer
      日本天文学会2019年秋季年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast Outflows in Early Galaxies at z=5-62019

    • Author(s)
      菅原悠馬
    • Organizer
      Galaxy-IGM meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 星形成銀河のアウトフロー速度の赤方偏移進化2019

    • Author(s)
      菅原悠馬
    • Organizer
      第49回天文・天体物理若手夏の学校
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast Outflows Identified in Early Star-Forming Galaxies at z~5-62019

    • Author(s)
      Y. Sugahara
    • Organizer
      銀河進化研究会2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] z=5--6における星形成銀河のアウトフロー2019

    • Author(s)
      菅原悠馬, 大内正己, N. Bouche, J. Blaizot, P. D. Mitchell, 播金優一
    • Organizer
      日本天文学会2019年春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Galactic outflows in star-forming galaxies at z~6 studied with deep UV spectra and ALMA emission line2018

    • Author(s)
      Y. Sugahara, M. Ouchi, N. Bouche, J. Blaizot, P. D. Mitchell, Y. Harikane
    • Organizer
      IAU symposium 341: PanModel2018: Challenges in Panchromatic Galaxy Modelling with Next Generation Facilities
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Redshift Evolution of Galactic Outflows Studied with Metal Absorption Lines in Optical Spectra2018

    • Author(s)
      Y. Sugahara, M. Ouchi
    • Organizer
      15th Potsdam Thinkshop: The role of feedback in galaxy formation: from small-scale winds to large-scale outflows
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Outflow-Galaxy relations studied with ~100,000 SDSS spectra2018

    • Author(s)
      Y. Sugahara
    • Organizer
      Tokyo Spring Cosmic Lyman-Alpha Workshop (Sakura CLAW)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Galactic outflows in star-forming galaxies at z~6 studied with deep UV spectra and ALMA emission line2018

    • Author(s)
      Y. Sugahara, M. Ouchi, Y. Harikane, N. Bouche, J. Blaizot, P. D. Mitchell
    • Organizer
      Cosmic Shadow 2018 クェーサー吸収線系でみる宇宙
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 10万個のSDSSスペクトルで決定する星形成銀河のアウトフロー・銀河関係2018

    • Author(s)
      菅原悠馬、大内正己
    • Organizer
      日本天文学会2018年秋季年会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 10万個のSDSSスペクトルで探るアウトフロー・銀河関係2018

    • Author(s)
      菅原悠馬
    • Organizer
      Galaxy-IGM meeting
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 10万個のSDSSスペクトルで探るアウトフロー・銀河関係2018

    • Author(s)
      菅原悠馬
    • Organizer
      第46回天文・天体物理若手夏の学校
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] The Outflow-Galaxy relations studied with ~100,000 SDSS spectra2018

    • Author(s)
      Y. Sugahara, M. Ouchi
    • Organizer
      銀河進化研究会2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2021-01-27  

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