近赤外分光観測と計算機シミュレーションで探る銀河の形成と進化

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14J03216
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 柏野 大地 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2017-03-31
• キーワード: 銀河形成 / 銀河進化 / 高赤方偏移

研究実績の概要

2012年3月から2014年2月にかけて行ったすばる望遠鏡FMOSによる観測で得られた約3000個の遠方銀河のデータを解析し、赤方偏移、輝線フラックスなどを測定し、データベースの構築を行った。観測とデータベースの概要をまとめた論文を投稿し、現在リバイスを行っている (Silverman, Kashino et al.)。データベースの構築と平行して、これらのデータを用いて、(1) 銀河の数密度場のマッピングとクラスタリングの測定、(2) 電離ガス中の電子密度の測定を行った。
(1) では我々の観測で得られた約1000個の銀河についての赤方偏移を用いて銀河の3次元分布を明らかにし、近傍宇宙に見られる銀河団や銀河群といった大きな構造の先祖であると考えられる密度超過領域を同定した。また、銀河の3次元分布の2点相関関数を測定し、0.1から20Mpcスケールにおいて、強いクラスタリングシグナルを観測した。
(2) では銀河進化の理解にとって非常に重要である銀河内のガスの性質、特に電離ガス領域の電子密度を硫黄輝線の比から測定を試みた。これは強度の弱い輝線であるが、多数の銀河のスペクトルを平均化することで、高いシグナル・ノイズ比で検出できた。
これら (1,2) の途中経過は国際研究会や学会で発表を行い、現在研究のまとめ段階に入っており、論文の執筆に取り組んでいる。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成26年度前半にはデータベースの構築を終え、観測計画、科学的成果についての論文を発表する予定であったが、観測データの質が不均一であることや、開口補正の推定に予想以上に時間かかったため、データベースの構築がずれ込んでしまった。これによりデータベースを用いた科学的研究もやや遅れている状況である。

今後の研究の推進方策

平成27年度は現在取り組んでいる、銀河のクラスタリング解析と銀河内ガスの性質についての研究を進める。また、2015年2月に得られた新たなデータの解析を行い、これまでサンプル数が小さく詳細な議論ができなかった10の11乗太陽質量以上の大質量銀河の星形成について議論する。特に、同定に成功した高密度領域とフィールド領域での星形成の違いを調べる。また、博士課程卒業後のポスドク獲得に向けて国内外の研究機関に出向き、セミナーを行う予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The FMOS-COSMOS Survey of Star-forming Galaxies at z ~ 1.6. II. The Mass-Metallicity Relation and the Dependence on Star Formation Rate and Dust Extinction (2014)
  • 著者名/発表者名: Zahid, H. J.; Kashino, D.; Silverman, J. D.; Kewley, L. J.; Daddi, E.; Renzini, A.; Rodighiero, G.; Nagao, T.; Arimoto, N.; Sanders, D. B.; Kartaltepe, J. et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 792 ページ: 75
  • DOI: 10.1088/0004-637X/792/1/75
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Universal Relation of Galactic Chemical Evolution: The Origin of the Mass-Metallicity Relation (2014)
  • 著者名/発表者名: Zahid, H. Jabran; Dima, Gabriel I.; Kudritzki, Rolf-Peter; Kewley, Lisa J.; Geller, Margaret J.; Hwang, Ho Seong; Silverman, John D.; Kashino, Daichi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 791 ページ: 130
  • DOI: 10.1088/0004-637X/791/2/130
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A multiwavelength consensus on the main sequence of star-forming galaxies at z ~ 2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Rodighiero, G.; Renzini, A.; Daddi, E.; Baronchelli, I.; Berta, S.; Cresci, G.; Franceschini, A.; Gruppioni, C.; Lutz, D.; Mancini, C.; Santini, P.; Zamorani, G.; Silverman, J.; Kashino, D.; Andreani, P.; Cimatti, A.; Sanchez, H. Dominguez; Le Floch, E.; Magnelli, B.; Popesso, P.; Pozzi, F.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 443 ページ: 19-30
  • DOI: 10.1093/mnras/stu1110
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Properties of large scale structures at z~1.6 in COSMOS (2015)
  • 著者名/発表者名: 柏野大地
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] The FMOS-COSMOS survey: Measurement of galaxy density field and clustering properties at z~1.6 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柏野大地
  • 学会等名: Subaru Users' Meeting FY 2014
  • 発表場所: 国立天文台 (東京都三鷹市)
  • 年月日: 2015-01-14 – 2015-01-14
• [学会発表] The FMOS-COSMOS survey of star-forming galaxies at z~1.6: Outflow properties (2014)
  • 著者名/発表者名: 柏野大地
  • 学会等名: 日本天文学会2014年秋季年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-12
• [学会発表] Studies of star-forming galaxies at z~1.6 in COSMOS (2014)
  • 著者名/発表者名: 柏野大地
  • 学会等名: 第一回銀河進化研究会
  • 発表場所: 国立天文台 (東京都三鷹市)
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-05
• [学会発表] The FMOS-COSMOS survey: Star formation and environment properties of high-redshift galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Daichi Kashino
  • 学会等名: COSMOS team meeting 2014
  • 発表場所: Zagreb, Croatia
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-19
• [学会発表] The FMOS-COSMOS survey: star formation and dust properties of distant galaxies at z~1.6 (2014)
  • 著者名/発表者名: Daichi Kashino
  • 学会等名: Multiwavelength-surveys: Galaxy Formation and Evolution from the early universe to today
  • 発表場所: Dubrovnik, Croatia
  • 年月日: 2014-05-12 – 2014-05-12