| 研究課題/領域番号 |
20K22373
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
中島 王彦 国立天文台, 科学研究部, 特任助教 (80875534)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 銀河形成 / 銀河進化 / 化学進化 / 星形成 / 機械学習 / 宇宙再電離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
137億年の宇宙史の中で、とりわけ重要な課題が初代銀河の形成と進化であると私は考える。初代銀河内で形成される星の内部でヘリウムより重い元素(金属)が初めて生み出される。生命の起源という人類普遍の興味を追求する上で初代銀河は最も根本的な研究課題と言える。
本研究において研究代表者は、初代銀河に相当する非常に金属量の低い銀河の観測的研究を行う。すばる望遠鏡の超広域撮像データを独自に開発する機械学習で処理することによって誕生後間もない銀河を効率よく見つけ出し、その詳しい性質を多波長観測によって明らかにする。初代銀河がどのように星形成を行いその後の化学進化を引き起こしたのかを解明することを目的とする。
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| 研究実績の概要 |
銀河形成の最初期段階を解明するための観測・理論的研究を行った。
極低金属量銀河に関するPI論文を1編出版 (Nakajima et al. 2022, ApJS, 262, 3)。現在までに知られている低金属量銀河を合算・編集し, 金属量推定手法を確立した。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡分光研究への貢献が期待される。また、光電離モデリングによる初期銀河・ブラックホールの分光学的特徴づけに関する理論論文をPIとして1編出版 (Nakajima & Maiolino et al. 2022, MNRAS, 513, 5134)。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によってもたらされる遠方天体の分光観測の解釈・輝線診断に役立つと期待される。そして、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の初期観測データに基づくPI論文を1編提出 (Nakajima et al. 2023, ApJ Supplementにて査読中)。赤方偏移z=4-10の銀河の質量-金属量関係を100個以上の天体を用いて初めて統計的に明らかにし、その赤方偏移進化について議論した。並行して、すばる望遠鏡のFOCAS-IFUを用いた近傍の極低金属量銀河の分光観測プロジェクト EMPRESS 3D に基づくPI論文を1編準備中。空間分解された金属量分布を20天体以上の極低金属量銀河に対して求め、その低い金属量の起源に迫る重要な結果を導出し研究の重要な部分を当該年度に進展させた。
招待講演を含め、当初の研究計画の期待を上回る成果を上げることができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡分光研究への貢献のための準備研究となる観測論文を1編、理論論文を1編出版し、さらに稼働を始めたばかりのジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の初期観測データに基づくPI論文を1編提出。遠方宇宙の化学進化の描像を観測的に明らかにした。また構築されたサンプルは複数の研究で使用され、新たな研究を生み出すなど本研究分野に幅広い影響を与えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の初期観測データに基づく化学進化論文を出版させるとともに、遠方宇宙における星形成に関するPI論文もまとめる計画である。また、近傍の極低金属量銀河の面分光観測プログラムによって得られる銀河内部の金属や星の分布を探る研究を自身の筆頭著者論文としてまとめる。
いずれの研究も時宜を得たものであり、国際研究会へも積極的に参加し本研究成果を広く伝えていく。
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