| 研究概要 |
宇宙の基本的な構成要素である銀河は,誕生/成長/進化を経験して変遷してきたが,宇宙空間の物質もそれに伴い劇的に移り変わっていった.宇宙は高温・高密度状態のビッグバンで開闢し,急激な膨張により温度と密度が下がり,約38万年後にはバラバラの電離状態にあった陽子と電子が結合した中性水素期に入る.暗黒時代と呼ばれる中性水素主体で,光る天体が無かった時代は,2～3億年後から誕生し始めたと考えられる初代星・初代銀河により変貌を開始する.初代天体からの電離放射を浴び,中性水素が再び電離されるためである.その後,宇宙の至る所で形成された数多くの初代天体により,宇宙空間全体が大規模に電離される.この太古の宇宙における最大の変転を「宇宙再電離」と呼ぶが,それがいつ・どのように起こったのか・そして,何が起こしたのか,は未だ謎に包まれており,現代科学の大きな壁として人類の前に立ちはだかっている.再電離について制限を付ける方法のひとつに,ライマンアルファ輝線銀河(LAE)探査がある.LAEはライマンアルファ(Lyα)輝線で明るく輝く遠方星形成銀河である.中性水素ガスの密度が高い再電離初期の宇宙では,LAEを覆う中性水素雲からLyα光子が抜け出しにくくなるため,高赤方偏移のLAEの個数密度・Lyα光度は低赤方偏移のものに比べ減少する.この性質により再電離を調べるべく,我々は赤方偏移7.3LAEの広視野探査を行った.得られた画像を調べ,写り込んだ様々な天体の中からLAE候補天体を選び出し,分光観測を行ったところ,赤方偏移7.215LAEを発見することができた.この探査により「遠方宇宙においてLAE個数密度が減少する」という傾向が赤方偏移7.3の宇宙でも確認できた.これは高赤方偏移において中性水素が増加した証拠である可能性が高い.
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| 今後の研究の推進方策 |
高赤方偏移におけるLAE個数密度の進化をさらに詳細に調べるために,探査領域の広視野化と追加分光観測を計画している.また,遠方LAEの光度と個数密度は,銀河からどのくらいLyα光子が抜け出すかに深く関わっている.このLyα脱出率は銀河風によって高められると考えられており,遠方銀河の速度構造を調べる観測を行う予定である.また,銀河風により形成されると考えられているLyα星雲(LAB)の研究も行っており,それにより銀河風が銀河の大局的な性質に及ぼす影響を調べる.
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