若い宇宙における銀河の進化

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640230
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 有本 信雄 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (60242096)
• キーワード: 若い宇宙 / 原始銀河 / スターバースト銀河 / 楕円銀河 / 遠赤外 / サブミリ / 星の生成史

研究概要

銀河団の楕円銀河の色-等級関係の進化を遡ると、銀河団におけるこれらの銀河の形成は少なくとも、赤方偏移が2.5-4よりも昔であったことが分かる。若い宇宙はそのような活発な星生成を起している若き楕円銀河で満ちていたであろう。このような銀河を通常原始銀河と呼ぶ。この原始銀河を発見する方法論を構築するのが本研究の主目的である。原始銀河のスペクトルは、宇宙塵(ダスト)によって紫外域から近赤外域までの星の放射が吸収され、遠赤外域からサブミリ波の領域で再放射されるという特徴がある。そこで、児玉・有本(1997)によって開発された銀河のスペクトル進化モデルを基にし、ダストによる吸収、散乱、再放射、並びに再吸収を銀河が球対称であるという仮定のもとに、放射輸達を解いた。これによってUVからサブミリ波領域までの銀河スペクトル・エネルギー分布(SED)の進化を計算することが可能になった。この新しいモデルは銀河の化学進化とスペクトル進化を同時に解き、更に、宇宙塵の影響を詳しく考慮したものとして、非常に完成度の高いものであるといえる。本年度はこのモデルの妥当性を吟味する必要があるので、まず、原始銀河とよく性質が似ていると推測されているスターバースト銀河に適応し、可視ー近赤外の色と遠赤外の色とを組み合わて、年齢とダストを同時に決めることができることを世界で初めて示した。近傍の22個のスターバースト銀河の年齢は1000万年から5億年の範囲にあり、不透明度は0.5から5の範囲にある。この結果はモデルで導入した様々な仮定にほとんど依らないものである。サブミリ波の検出器は急速に進歩している現在の状況から判断して、近い将来に赤方偏移が3以上にある銀河の年齢と不透明度を決めることが可能になるであろう。それによって、宇宙における星生成の歴史が明らかになると期待できる。

研究成果

• [文献書誌] N. Tamura, C. Kobayashi, N. Arimoto et al.: "Origin of color gradient in Elliptical galaxies"Astrophysical Journal. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] C. Ikuta, N.Arimoto: "Self-Enrichment in Omega Contauri"Actronomy & Astrophysics. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] I.Tanaka, T. Yamada, N. Arimoto et al.: "A Rich Clustor of Galaxies Near the Quasar B2 1335+28 at Z=1.1: Color Distribution and Star Formation Properties"Astrophysical Journal. (印刷中). (2000)
• [文献書誌] C. Kobayashi, N. Arimoto: "Gradients of Absorption Line Strongths in Elliptical Galexies"Astrophysical Journal. 527. 573-599 (1999)
• [文献書誌] T. Takagi, N. Arimoto, V. Vamsericius: "Age and Dust Degeneracy for star burst Galexies solved?"Astrophysical Journal. 523. 107-113 (1999)