Galaxy Formation in the Pre-Reionization Era Explored by Far-Infrared Nebular Emission Lines

• Project/Area Number: 22H04939
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section B
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 田村 陽一 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (10608764)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 昭雄 早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (30411424) ; 酒井 剛 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20469604) ; 小嶋 崇文 国立天文台, 先端技術センター, 准教授 (00617417) ; 田中 邦彦 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (00534562) ; 河野 孝太郎 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80321587)
• Project Period (FY): 2022-04-27 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥198,250,000 (Direct Cost: ¥152,500,000、Indirect Cost: ¥45,750,000); Fiscal Year 2024: ¥23,270,000 (Direct Cost: ¥17,900,000、Indirect Cost: ¥5,370,000); Fiscal Year 2023: ¥42,380,000 (Direct Cost: ¥32,600,000、Indirect Cost: ¥9,780,000); Fiscal Year 2022: ¥95,030,000 (Direct Cost: ¥73,100,000、Indirect Cost: ¥21,930,000)
• Keywords: 電波天文学 / 宇宙再電離 / 銀河形成 / ヘテロダイン受信 / サブミリ波

Outline of Research at the Start

本研究では、宇宙最初期の銀河の光度や質量をつかさどる物理的要因を探るため、赤方偏移した遠赤外線原子輝線のミリ波・サブミリ波分光観測に注目し、前・宇宙再電離期(赤方偏移8-15、宇宙年齢6億年未満)の銀河の出現とその個数の変遷や物理的性質を追跡する。そのために、メキシコ大型ミリ波望遠鏡LMTと組み合わせることで北半球で最高感度を実現する、120-350 GHz帯受信機FINERを開発する。北半球のFINERと南半球のALMAを駆使し、全天に渡って未分光のまま残された前・宇宙再電離期の候補銀河を酸素O++ 88um及び炭素C+ 158um輝線で分光同定し、人類未踏の時代の銀河形成を開拓する。