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すばる望遠鏡広視野観測から迫る宇宙初期における構造形成の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20J12461
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
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

伊藤 慧  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) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード銀河進化 / 大規模構造 / 原始銀河団
研究開始時の研究の概要

本研究ではすばる望遠鏡の超広視野撮像観測装置Hyper-Suprime Camによる大型撮像観測サーベイ(HSC-SSP)のデータを元に過去最大級の原始銀河団サンプルを構築し、そのメンバー銀河の性質調査を2つの観点から行う。1点目として原始銀河団銀河の静止系紫外光の光度関数をz~2-6にかけて求める。この光度関数を元に銀河の環境と星形成の関係を議論する。2点目では多波長観測データを元に星形成銀河以外の銀河種族を選択し、星形成銀河とその他の種族の銀河がなす構造の関係性について議論する。これらの結果をもとに宇宙初期における構造形成と銀河の進化がどのような関係を持ちながら行われたのかを明らかにする。

研究実績の概要

前年度には約100億年以上前における複数の異なる銀河種族の空間分布の違いに関する調査を行なった。その中で星形成率が約100億年以上前においては周辺環境と関連がないということを示した。この結果は、星形成活動を終える原因と周辺環境には有意な関連性がないということを意味している。そこで本年度は、星形成活動を終わらせる要因の有望な候補である活動銀河核と星形成活動の関連を調査するため、COSMOS2020という最新の多波長カタログと既存のチャンドラX線観測衛星のX線画像と超大型電波干渉計群(VLA)の電波画像を用いて、125億年前までに存在した星形成を終えた銀河に対してスタッキング解析を行なった。その結果、星形成を終えた銀河の一般的なX線と電波の放射の検出に成功した。特に105億年以上前で検出したのは初めてである。星質量や星形成率から期待される放射の強さと比較したところ観測値の方が十分に大きく、観測された放射はX線と電波ともに銀河の中心に存在すると期待される活動銀河核からであると考えられる。また、星形成を終えた銀河の放射は、同様の手法で推定された星形成を行なっている銀河の放射に比べて強かったことから、星形成を終わらせる原因と活動銀河核に関連がある可能性を示している。本結果はAstrophysical Journal誌において2022年4月に既に出版されている(Ito et al. 2022, ApJ, 929, 53)。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] UNAM(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Aix Marseille Univ/Institut d’Astrophysique de Paris(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Space Telescope Science Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] INAF(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Cosmic Dawn Center (DAWN)(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] COSMOS2020: Ubiquitous AGN Activity of Massive Quiescent Galaxies at 0<z<5 Revealed by X-Ray and Radio Stacking2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei、Tanaka Masayuki、Miyaji Takamitsu、Ilbert Olivier、Kauffmann Olivier B.、Koekemoer Anton M.、Marchesi Stefano、Shuntov Marko、Toft Sune、Valentino Francesco、Weaver John R.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 929 号: 1 ページ: 53-71

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5aaf

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interrelation of the Environment of Lyα Emitters and Massive Galaxies at 2<z<4.52021

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei、Kashikawa Nobunari、Tanaka Masayuki、Kubo Mariko、Liang Yongming、Toshikawa Jun、Uchiyama Hisakazu、Ishimoto Rikako、Yoshioka Takehiro、Takeda Yoshihiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 916 号: 1 ページ: 35-35

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abfc50

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Interrelation of the environment of Lyα emitters and massive galaxies at 2<z<4.52021

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei, Kashikawa Nobunari, Tanaka Masayuki, Kubo Mariko, Liang Yongming, Toshikawa Jun, Uchiyama Hisakazu, Ishimoto Rikako, Yoshioka Takehiro, and Takeda Yoshihiro
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The UV Luminosity Function of Protocluster Galaxies at z ? 4: The Bright-end Excess and the Enhanced Star Formation Rate Density2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei、Kashikawa Nobunari、Toshikawa Jun、Overzier Roderik、Kubo Mariko、Uchiyama Hisakazu、Liang Yongming、Onoue Masafusa、Tanaka Masayuki、Komiyama Yutaka、Lee Chien-Hsiu、Lin Yen-Ting、Marinello Murilo、Martin Crystal L.、Shibuya Takatoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aba269

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] COSMOS2020: AGN activity of Massive Quiescent Galaxies to z~5 Revealed by X-ray and Radio Stacking2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei
    • 学会等名
      Galaxy Evolution Workshop 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] AGN activity of massive quiescent galaxies to z~5 revealed by X-ray and radio stacking2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei
    • 学会等名
      Subaru Users Meeting FY2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線・電波スタッキング解析から探る星形成が静かな大質量銀河の0<z<5 における AGN 活動2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤慧
    • 学会等名
      日本天文学会 2022年春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The rest-frame UV luminosity function of protocluster galaxies at z~4 revealed by HSC-SSP2021

    • 著者名/発表者名
      Ito Kei
    • 学会等名
      Galaxy Cluster Formation II (GCF 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] COSMOS2020: Ubiquitous AGN Activity of Massive Quiescent Galaxies at 0<z<5 Revealed by X-ray and Radio Stacking2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤慧
    • 学会等名
      第5回 FORCE 研究会 埋もれたAGNの宇宙論的進化
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 2<z<4.5 における Lyα 輝線銀河と大質量銀河がなす環境の相互関係2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤慧
    • 学会等名
      日本天文学会 2021年秋季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] The rest-frame UV luminosity function of protocluster galaxies at z~4 revealed by HSC-SSP2021

    • 著者名/発表者名
      Kei Ito
    • 学会等名
      Subaru Users Meeting FY2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The interrelation of the environment of Lyα emitters and massive galaxies at 2<z<4.52021

    • 著者名/発表者名
      Kei Ito
    • 学会等名
      Galaxy Evolution workshop 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HSC広視野撮像観測による z~4における原始銀河団銀河の光度関数2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤慧
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ancient relation between galaxies' properties and the environment revealed by Subaru Telescope2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤慧
    • 学会等名
      ROIS/I-URIC 2020 年度若手研究者クロストーク
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The UV Luminosity Function of Protocluster Galaxies at z~42020

    • 著者名/発表者名
      Kei Ito
    • 学会等名
      Protoclusters: Galaxy evolution in confinement
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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