すばる望遠鏡ＦＭＯＳによる大規模銀河分光サーベイで探る宇宙の加速膨張の起源

• 研究課題/領域番号: 15J11301
• 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: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(実験)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 舎川 元成 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
• 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: 2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 観測的宇宙論 / 赤方偏移空間歪み

研究実績の概要

本研究の目的は、すばる望遠鏡の近赤外分光装置FMOSを用いて、赤方偏移z=1.4（宇宙誕生後約60億年後）の銀河の三次元分布を観測し、赤方偏移歪み効果を検出することで一般相対論の検証を行うことである（FastSoundプロジェクト）。昨年度までにこのサーベイについての詳細をまとめた論文と、一般相対論の検証結果を出版し、本研究の主目的は達成された。
平成28年度は、サーベイで得られたデータを活用した新たな研究を行った。FastSoundで得られた銀河の3次元分布とCFHTLenS可視サーベイによる銀河形状の情報を用いて、大規模構造における銀河形状の指向性を調べた。これはintrinsic alignment (IA) と呼ばれ、銀河形成や進化の理論モデルに制限を与えると同時に、弱重力レンズサーベイに系統誤差を与える可能性がある。銀河位置と銀河形状の相関関数を測定することで、z=1.4の青い星形成銀河についてIAは統計的エラーの範囲でゼロであることがわかった。この結果は、これまでのz=0.6までの測定と同じであり、晩期型銀河については広い赤方偏移の範囲において、IAは存在しないままであることを示すものである。早期型銀河については低赤方偏移で明らかなIAのシグナルが発見されているため、本結果は、銀河の種類によって形成や進化の過程が異なることを直接示す重要なものである。同時に、晩期型銀河の割合が増える、今後の弱重力レンズサーベイでのIAによる系統誤差も一定以内であることが分かった。

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。

研究成果

• [国際共同研究] 国立清華大学(台湾)
• [雑誌論文] すばる望遠鏡を用いた130億光年彼方での一般相対性理論の検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 奥村哲平、舎川元成、戸谷友則、日影千秋
  • 雑誌名: 天文月報 巻: 110-2 ページ: 131-141
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Subaru FMOS galaxy redshift survey (FastSound). IV. New constraint on gravity theory from redshift space distortions at z~1.4 (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Okumura, C. Hikage, T. Totani, M. Tonegawa, H. Okada, K. Glazebrook, C. Blake, P. G. Ferreira, S. More, A. Taruya, S. Tsujikawa, M. Akiyama, G. Dalton, T. Goto, T. Ishikawa, F. Iwamuro, T. Matsubara, T. Nishimichi, K. Ohta, I. Shimizu, R. Takahashi, N. Takato, N. Tamura, K. Yabe, N. Yoshida
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: in press
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Subaru FMOS Galaxy Redshift Survey (FastSound). III. The mass-metallicity relation and the fundamental metallicity relation at z~1.4 (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Yabe, K. Ohta, M. Akiyama, A. J. Bunker, G. Dalton, R. Ellis, K. Glazebrook, T. Goto, M. Imanishi, F. Iwamuro, H. Okada, I. Shimizu, N. Takato, N. Tamura, M. Tonegawa, T. Totani
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: in press
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Subaru FMOS Galaxy Redshift Survey (FastSound). I. Overview of the Survey Targeting on Halpha Emitters at z ~ 1.4 Survey (2015)
  • 著者名/発表者名: Motonari TONEGAWA et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 67 号: 5 ページ: 81-81
  • DOI: 10.1093/pasj/psv044
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] FIELD: Automated emission line detection software for Subaru/FMOS near-infrared spectroscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Tonegawa, M. et al.
  • 雑誌名: PASJ 巻: 66 号: 3 ページ: 31-31
  • DOI: 10.1093/pasj/psu127
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] FastSound Project: A galaxy redshift survey at z~1.4 with Subaru/FMOS (2017)
  • 著者名/発表者名: Motonari Tonegawa
  • 学会等名: Subaru Users' Meeting FY2016
  • 発表場所: 国立天文台（東京都三鷹市）
  • 年月日: 2017-01-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The Subaru FMOS redshift survey at z~1.4: the survey report and scientific results (2015)
  • 著者名/発表者名: 舎川元成
  • 学会等名: 第4回観測的宇宙論ワークショップ
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所パナソニックホール（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-11-18
• [学会発表] The FastSound Project: A Galaxy Redshift Survey at z~1.3 with Subaru/FMOS (2015)
  • 著者名/発表者名: Motonari Tonegawa
  • 学会等名: The Olympian Symposium on Cosmology and the Epoch of Reionization
  • 発表場所: カタリニ（ギリシャ）
  • 年月日: 2015-05-18
  • 国際学会
• [備考] FastSound Home Page
  • URL: http://www.kusastro.kyoto-u.ac.jp/Fastsound/index-j.html