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ALMAで探る遠方宇宙のダスト放射ー銀河形成に残されたフロンティア

研究課題

研究課題/領域番号 16J02344
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
研究機関東京大学

研究代表者

藤本 征史  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード銀河形成 / 銀河進化 / 初期銀河 / 遠方銀河 / サブミリ銀河 / 星形成
研究実績の概要

宇宙誕生後、水素とヘリウムで構成される原始的なガスから初期の銀河が形成されます。恒星内部の核融合や超新星爆発過程で生み出された重元素は、銀河中心の巨大ブラックホールの活動や超新星爆発を受けて、銀河外へ放出されます。これをoutflowと呼びます。星を作るガスも銀河外へ放出し、星形成を抑制することから、outflowは銀河進化理解にとても重要な物理機構です。一方で、宇宙誕生後数億年後の初期銀河においても、こうしたoutflowが存在しているかは、観測的に確かめられておらず、よくわかっておりませんでした。

そこで私は現在公開されている、初期銀河の炭素の微細構造輝線[CII]158umの光を狙ったアルマデータを全て集めました。統一的な解析により18個の初期銀河から[CII]輝線を検出しました。これらの初期銀河から検出した[CII]輝線を干渉計特有の素観測量であるUV平面上で重ね合わせる処理により、実質的に世界最高感度のアルマデータの取得を達成しました。輝線に対してアルマのUV平面上で重ね合わせを行う解析は世界初であり、これは私がこれまでアルマに関する3編の査読論文で地道に積み上げた経験から、初めて生み出した手法により実現しました。これにより、初期銀河の大きさの約5倍に相当する、半径10kpcに広がる[CII]の構造を発見することができました。現在の標準的な銀河形成モデルでは巨大なこの炭素ガス構造は再現されませんでした。またこれは初期銀河におけるoutflowの痕跡を、世界に先駆けて、初めて観測的に捉えたことになりました。

これらの結果は初期の銀河形成における重要な結果として、論文にまとめApJ誌に投稿、現在審査中です。また国内外の研究会や国際機関の談話会で多くの発表機会を与えられるだけでなく、海外研究機関からfellowshipのオファーを受けるなど、国際的に高く評価されています。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] SNS(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ASIAA(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] KITP(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] ALMA 26 Arcmin2 Survey of GOODS-S at One Millimeter (ASAGAO): Average Morphology of High-z Dusty Star-forming Galaxies in an Exponential Disk (n~=1)2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto, S. et al. (Ueda, Y.)
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 681 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aac6c4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ALMA 26 arcmin2 Survey of GOODS-S at One-Millimeter (ASAGAO): Average Morphology of High-z Dusty Star-Forming Galaxies is an Exponential-Disk (n~1)2018

    • 著者名/発表者名
      Seiji Fujimoto, Masami Ouchi, Kotaro Kohno, Yuki Yamaguchi, Bunyo Hatsukade, Yoshihiro Ueda, Takatoshi Shibuya, Shigeki Inoue, Taira Oogi, Sune Toft, Carlos Gomez-Gujarro, Tao Wang, Daniel Espada, Tohru Nagao, Ichi Tanaka, and et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal (Submitted)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Demonstrating a New Census of Infrared Galaxies with ALMA (DANCING-ALMA). I. FIR Size and Luminosity Relation at z = 0?6 Revealed with 1034 ALMA Sources2017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Seiji、Ouchi Masami、Shibuya Takatoshi、Nagai Hiroshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 850 号: 1 ページ: 83-83

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa93e6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstrating a New Census of Infrared Galaxies with ALMA (DANCING-ALMA). I. FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • 著者名/発表者名
      Seiji Fujimoto
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal (Submitted)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Early Star-forming Galaxies are Embedded in Cold Carbon Gas Halos2018

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      チリ-日本アカデミックフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FIR Size and Morphology of High-z Star-Forming Galaxies Revealed with >1000 ALMA Sources: Compact Dusty Disk Embedded in Larger Stellar Disk2018

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      Birth, life, and fate of massive galaxies and their central beating heart
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ten-kpc Scale [CII] Halo Surrounding around Normal Star-forming Galaxies at z=5.15-7.142018

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      銀河進化研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Resolving Multi-layered structure of z~6 QSOs2018

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      ALMA Workshop - すばるとALMAで挑むクエーサー研究 -
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Average Morphology of High-z Dusty Star-Forming Galaxies is an Exponential-Disk (n~1)2018

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Seiji
    • 学会等名
      Tokyo Spring Cosmic Lyman-alpha Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Demographics: FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      日本, 福岡, 九州大学
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DANCING-ALMA. I. FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Seiji
    • 学会等名
      SMG20 - Twenty years of Submillimeter Galaxies: Star-forming Galaxies at High Redshifts
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Demographics: FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Seiji
    • 学会等名
      ALMA WS Deep Surveys and Synergies with HST and JWST
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DANCING-ALMA. I. FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62017

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Seiji
    • 学会等名
      CHORUS-Galaxy-IGM Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Extremely Faint mm Sources identified by multi-field Deep ALMA Survey and Subaru Follow-up Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      すばる国際会議「Panoramas of the Evolving Cosmos」
    • 発表場所
      日本, 広島, 広島国際会議場
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Demographics: FIR Size and Luminosity Relation at z=0-62016

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      Physical Characteristics of Normal Galaxies at z>2
    • 発表場所
      オランダ, ライデン, ライデン大学ローレンツセンター
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ALMA Demographics of [CII] and dust emission in star-forming galaxy at z=5-92016

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      日本, 愛媛, 愛媛大学
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ALMA Demographics of [CII] and dust emission in star-forming galaxy at z=5-92016

    • 著者名/発表者名
      藤本征史
    • 学会等名
      The Cold Universe
    • 発表場所
      アメリカ, サンタバーバラ, カリフォルニア大学サンタバーバラ校カブリ理論物理研究所
    • 年月日
      2016-05-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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