広視野深探査で実現する形成初期の銀河の研究

• 研究課題/領域番号: 16J05024
• 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: 日下部 晴香 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: 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: Lya halo / 共鳴散乱 / Lyα輝線銀河の割合 / 星形成モード / 星質量とダークマターハロー質量の比 / LAEs / ダークマターハローの質量 / 星形成活動 / SHMR

研究実績の概要

昨年度に引き続き、Lyαハローの起源を調べる研究を行った。Lyαハローは、銀河へのガスの流出入と密接に関 わる銀河周辺物質の一部が光っているものである。Lyαハローの主要な物理的起源の候補として、1. 共鳴散乱、2. 流入するガスの放射冷却、3. 衛星銀河の星形成の3つがあげられる。また、近年、蛍光放射も起源の1 つとして考慮されている。昨年度末に、上記の Lyαハローの起源 1-3 を考慮して、起源は 1. 共鳴散乱の可 能性が高いという結論を得て、論文を査読誌に提出した。その後、研究会での研究者との議論と査読者の意見を考慮し、論文の内容をさらに充実させて改訂し、今年度の 2 月に受理となった。

具体的には、2.の起源の議論で単純な観測結果と比較をしていたが、宇宙論的銀河進化モデルの予言と本研究の観測的な結果を比較し、以前よりも 2 のシナリオを強く棄却できるようになった。これは、宇宙論的銀河進化モデルを用いた理論計算に協力し てくれる研究者が見つかったからこそ達成できたことである。さらに、4 の起源についても、共同研究者独自の H α輝線の観測データと組み合わせることで、本研究の Lyα輝線銀河のサンプルの Lyαハローの物理起源は蛍光放射だとは考え難いことも示すことができた。結果として査読には時間がかかったが、受理された 論文は二段組で35 頁にわたる丁寧で内容が充実したものとなった。

このプロジェクトに加え、普通の星形成銀河におけるLyα輝線銀河の割合の赤方偏移進化の研究もおこなった。これは、JSPS の若手研究者海 外挑戦プログラムに採択されたことをきっかけにはじめたプロジェクトで、星形成銀河における Lyα輝線銀河の起源の理解を深めるために重要なテーマである。

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。

研究成果

• [国際共同研究] リヨン天文台(フランス)
• [雑誌論文] The dominant origin of diffuse Ly α halos around LAEs explored by SED fitting and clustering analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Kusakabe, Haruka; Shimasaku, Kazuhiro; Momose, Rieko; Ouchi, Masami; Nakajima, Kimihiko; Hashimoto, Takuya; Harikane, Yuichi; Silverman, John D.; Capak, Peter L. Abstract
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 印刷中 号: 3 ページ: 55-89
  • DOI: 10.1093/pasj/psz029
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] CHORUS. II. Subaru/HSC Determination of the Lyα Luminosity Function at z = 7.0: Constraints on Cosmic Reionization Model Parameter (2019)
  • 著者名/発表者名: Itoh, R., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 867 号: 1 ページ: 46-46
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aadfe4
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ALMA twenty-six arcmin 2 survey of GOODS-S at one-millimeter (ASAGAO): Near-infrared-dark faint ALMA sources (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Yuki; Kohno, Kotaro; Hatsukade, Bunyo; Wang, Tao; Yoshimura, Yuki; Ao, Yiping; Caputi, Karina I.; Dunlop, James S.; Egami, Eiichi; Espada, Daniel; Fujimoto, Seiji; Hayatsu, Natsuki H.; Ivison, Rob J.; Kodama, Tadayuki; Kusakabe, Haruka; Nagao, Tohru; Ouchi, Masami; et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] SILVERRUSH. VI. A simulation of Lyα emitters in the reionization epoch and a comparison with Subaru Hyper Suprime-Cam survey early data (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue Akio K、Hasegawa Kenji、Ishiyama Tomoaki、Yajima Hidenobu、Shimizu Ikkoh、Umemura Masayuki、Konno Akira、Harikane Yuichi、Shibuya Takatoshi、Ouchi Masami、Shimasaku Kazuhiro、Ono Yoshiaki、Kusakabe Haruka、Higuchi Ryo、Lee Chien-Hsiu
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 3 ページ: 55-84
  • DOI: 10.1093/pasj/psy048
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The stellar mass, star formation rate and dark matter halo properties of LAEs at z ~ 2 (2018)
  • 著者名/発表者名: Kusakabe, H., Shimasaku, K. et al. (10 authors in total)
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 号: 1 ページ: 1-31
  • DOI: 10.1093/pasj/psx148
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] The nature of Ly$\alpha$ emitters: SFR, stellar mass, and dark matter halo mass (2019)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: Subaru Users's Meeting FY2018
  • 招待講演
• [学会発表] LAE fraction at $z\sim3$--$6$ down to $M_{1500} = -16.5$ mag probed by MUSE (2019)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2019年春季年会
• [学会発表] The Physical Origin of Diffuse Ly$\alpha$ Halos of LAEs at $z\sim2$ (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: Galax-IGM workshop 2018
• [学会発表] The star formation activity of LAEs and the origin of their bright Lya halos (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: The 30th General Assembly of the International Astronomical Union
  • 国際学会
• [学会発表] LAE fraction at $z=2.9$--$6.6$ probed by MUSE in the Hubble Ultra Deep Field (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2018年秋季年会
• [学会発表] The origin of diffuse Lyα halos around LAEs (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: Sakura CLAW
  • 国際学会
• [学会発表] Cosmic Variance in Angular Correlation Functions and Dark Matter Halo Masses (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: 日本天文学会 2018 年春季年会
• [学会発表] The Physical Origin of Diffuse Lyα Halos and High LyαEscape Fractions of LAEs (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: 日本天文学会 2018 年春季年会
• [学会発表] Star Formation Activity of Lyα emitters at z~2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: East Asian Young Astronomers Meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Stellar to Halo Mass Ratio and Baryon Conversion Efficiency of LAEs at z~2 (2017)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: 日本天文学会 2017 年秋季年会
• [学会発表] Mass Assembly Efficiency of LAEs at z ~ 2: Stellar & Halo Properties (2017)
  • 著者名/発表者名: Haruka Kusakabe
  • 学会等名: Snow CLAW
  • 発表場所: ソルトレークシティー アメリカ
  • 国際学会
• [学会発表] Extremely Low-mass Star-burst Galaxies at z~2.2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Haruka Kusakabe
  • 学会等名: TMT forum 2016
  • 発表場所: Kyoto International Community House(京都府、京都市)
  • 年月日: 2016-05-24
  • 国際学会
• [学会発表] The Diverse Star-Forming Activities of Low-Mass Galaxies at Cosmic Noon (2016)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: 第三回銀河進化研究会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県、仙台市)
• [学会発表] cosmic noonの小質量銀河の星形成活動とその性質 (2016)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香
  • 学会等名: 秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県、松山市)
• [学会発表] Dark matter halo and stellar properties of extremely low-mass galaxies at z~2 (2016)
  • 著者名/発表者名: Haruka Kusakabe
  • 学会等名: The 6th Subaru International Conference
  • 発表場所: International Conference Center Hiroshima (広島県、広島市)
  • 国際学会