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近赤外分光診断で明らかにする銀河形成最盛期の物理過程と環境効果

研究課題

研究課題/領域番号 15J04923
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

嶋川 里澄  総合研究大学院大学, 物理科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード銀河の多様性と棲み分け / 銀河形成の最盛期 / 原始銀河団 / ライマンアルファ吸収 / 銀河形成の環境依存性 / すばる望遠鏡 / 環境効果 / 低質量銀河 / ライマンアルファ輝線銀河
研究実績の概要

現在の宇宙の大規模構造を織り成す銀河団では、星形成を終了した古い大質量銀河が大半を占めている。しかしこのような大質量銀河がいつどこでどのようにして形成されたかについては良く分かっておらず、我々天文学者が長年抱える大問題の1つとなっている。この問題を明らかにするため、銀河団の過去、つまり遠方の原始銀河団を観測し、銀河団銀河形成の姿を直接調べることが極めて重要である。
理論的に一番の課題は、銀河団は自身のもつ高い重力エネルギーの開放によって超高温のガスで満たされているため、内部のガスは十分に冷えることができず、大質量銀河を形成するような活発な星形成活動を再現できないことにある。そこで近年では原始銀河団では外から大量の冷たいガスが直接供給されるのではないかと考えられている。このような背景の元、本研究では110億光年前の原始銀河団に着目し、すばる望遠鏡の近赤外と可視撮像装置を駆使してH-ALphaとLy-Alpha輝線の観測を行った。この二つの輝線は共に星形成銀河から放出されるものであるが、後者は前者と違い、周囲の中性水素によって散乱・吸収を受けるため、 両者の輝線強度を比較することで、原始銀河団コアに冷たい水素ガスがどれほどあるかを知ることができる。
結果、銀河団コアではそれ以外の場所に比べて有意に強い中性水素吸収があることが観測的に初めてわかった。これはつまり原始銀河団コアには外から冷たいガス供給が豊富にあることを示唆しており、宇宙遠方の原始銀河団では今日みられる大質量銀河を加速的に形成できる環境にあることを示している。本結果は申請者の博士論文としてまとめられている。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of California(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Subaru telescope/California Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Bulge-forming Galaxies with an Extended Rotating Disk at z ~ 22017

    • 著者名/発表者名
      Tadaki, K., Genzel, R., Kodama, T., et al. (24 more authors)
    • 雑誌名

      ApJ

      巻: 834 号: 2 ページ: 135-144

    • DOI

      10.3847/1538-4357/834/2/135

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Similarities and uniqueness of Ly α emitters among star-forming galaxies at z = 2.52017

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa, Rhythm; Kodama, Tadayuki; Shibuya, Takatoshi; Kashikawa, Nobunari; Tanaka, Ichi; Matsuda, Yuichi; Tadaki, Ken-ichi; Koyama, Yusei; Hayashi, Masao; Suzuki, Tomoko L.; Yamamoto, Moegi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 468 ページ: 1123-1141

    • DOI

      10.1093/mnras/stx091

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct evidence for Lyboldsymbol{alpha } depletion in the protocluster core2017

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa, Rhythm; Kodama, Tadayuki; Hayashi, Masao; Tanaka, Ichi; Matsuda, Yuichi; Kashikawa, Nobunari; Shibuya, Takatoshi; Tadaki, Ken-ichi; Koyama, Yusei; Suzuki, Tomoko L.; Yamamoto, Moegi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 468 号: 1 ページ: 21-25

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slx019

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enhanced Star Formation of Less Massive Galaxies in a Protocluster at z = 2.52016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, M., Kodama, T., Tanaka, I., Shimakawa, R.,Koyama, Y., Tadaki, K., Suzuki, T. L., Yamamoto, M.
    • 雑誌名

      ApJ Letter

      巻: 826 号: 2 ページ: 28-32

    • DOI

      10.3847/2041-8205/826/2/l28

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] [O III] emission line as a tracer of star-forming galaxies at high redshifts: comparison between Hα and [O III] emitters at z=2.23 in HiZELS2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, T. L.; Kodama, T.; Sobral, D.; Khostovan, A. A.; Hayashi, M.; Shimakawa, R.; Koyama, Y.; Tadaki, K.-i.; Tanaka, I.; Minowa, Y.; Yamamoto, M.; Smail, I.; Best, P. N.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 462 ページ: 181-189

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Galaxy formation at z>3 revealed by narrow-band selected [OIII] emission line galaxies2015

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Suzuki, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Ichi Tanaka, Yosuke Minowa, Rhythm Shimakawa, Moegi Yamamoto
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 806 号: 2 ページ: 208-217

    • DOI

      10.1088/0004-637x/806/2/208

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between star formation activity and electron density of ionized gas at z=2.52015

    • 著者名/発表者名
      Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Charles C. Steidel, Ken-ichi Tadaki, Ichi Tanaka, Allison L. Strom, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Tomoko Suzuki, Moegi Yamamoto
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 451 号: 2 ページ: 1284-1289

    • DOI

      10.1093/mnras/stv915

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Predicting dust extinction properties of star-forming galaxies from Hα/UV ratio2015

    • 著者名/発表者名
      Yusei Koyama, Tadayuki Kodama, Masao Hayashi, Rhythm Shimakawa, Issei Yamamura, Fumi Egusa, Nagisa Oi, Ichi Tanaka, Ken-ichi Tadaki, Satoshi Takita, Sin'itirou Makiuti
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 453 号: 1 ページ: 879-892

    • DOI

      10.1093/mnras/stv1599

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Environmental dependence of galaxy formation explored by near-infrared spectroscopy of two protoclusters at z>22015

    • 著者名/発表者名
      Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Ichi Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium

      巻: 309 号: S309 ページ: 345-345

    • DOI

      10.1017/s1743921314010370

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Mapping and resolving galaxy formation at its peak epoch with Mahalo-Subaru and Gracias-ALMA2014

    • 著者名/発表者名
      Kodama, Tadayuki; Hayashi, Masao; Koyama, Yusei; Tadaki, Ken-Ichi; Tanaka, Ichi; Shimakawa, Rhythm; Suzuki, Tomoko; Yamamoto, Moegi
    • 雑誌名

      Galaxies in 3D across the Universe, Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium

      巻: 309 号: S309 ページ: 255-258

    • DOI

      10.1017/s1743921314009818

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The low-mass end of sizes and star formation rates of galaxies at z=2-32016

    • 著者名/発表者名
      Rhythm Shimakawa
    • 学会等名
      The Changing face of galaxies
    • 発表場所
      Tasmania (Australia)
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward unveiling internal properties of HII regions and their connections at the cosmic noon era2015

    • 著者名/発表者名
      Shimakawa, Rhythm; Kodama, Tadayuki; Hayashi, Masao; Tadaki, Ken-ichi; Suzuki, Tomoko L.; Koyama, Yusei; Tanaka, Ichi; Yamamoto, Moegi
    • 学会等名
      IAU General Assembly
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center in Honolulu, HI, USA
    • 年月日
      2015-08-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Rhythm Shimakawa

    • URL

      http://rhythmshimakawa.wixsite.com/rhythm-shimakawa

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Mahalo Subaru

    • URL

      http://mahalocluster6563.wixsite.com/mahalo-subaru/home-eng

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 110億年前の宇宙に近傍最大級の銀河団の祖先を確認 ~原始銀河団における固有の銀河形成過程~

    • URL

      http://subarutelescope.org/Pressrelease/2015/04/20/j_index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] MAHALO-Subaru

    • URL

      http://mahalocluster6563.wix.com/mahalo-subaru#!home-eng/csac

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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