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2016 年度 実績報告書

すばるHSCとSDSSで探る宇宙論的スケールの物質循環

研究課題

研究課題/領域番号 15H02064
研究機関東京大学

研究代表者

大内 正己  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (40595716)

研究分担者 森 正夫  筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (10338585)
鈴木 尚孝  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20722804)
梅村 雅之  筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (70183754)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード光赤外線天文学
研究実績の概要

干渉膜をフィルター基板に蒸着することにより、すばる望遠鏡大型広視野カメラ用狭帯域フィルター(一式)を完成させた。これらの狭帯域フィルターは基本的に要求仕様を満たしているものの、1つの狭帯域フィルターにおいて、狭帯域フィルター中心から265mm外側では、中心波長が要求される仕様よりも僅かに(0.08-0.36nm)ずれてしまったことが判明した。しかしながら、精度測定をしたのは室温であり、実際の仕様環境が摂氏0度程度であることを考えると相違が0.04-0.32nmに減る上、この相違であれば要求される赤方偏移決定精度の悪化も許容範囲ということがシミュレーションにより明らかになった。また、これと同時にHSC SSPプログラムの枠内で、本研究で用いる第一の狭帯域フィルター観測が8月下旬に行われ、現在データを解析中である。
一方で、平成27年度から続けてきたSDSSとすばる望遠鏡データを用いた準備研究がまとまり、ApJ誌に出版された(Mukae et al. 2017)。これに加えて、COSMOS領域をはじめとした探査領域のz~2 LAEの性質を調べた。まず、Lya等価幅が200-400Aを持つLAEのデータを調べ、その性質を理論モデルと比較したところ、これらはHIガスが少なく、若い星形成(<20Myr)をしており、金属量が非常に小さい(太陽金属量の2%程度)ことが示唆された(Hashimoto et al. 2016)。これらは、宇宙大規模構造から流入したガスのインフローの影響で若い星形成が起こったと考えられる。さらに、LAEを構成する星間物質を分光データを数値計算モデルと比較したところ、LAEは金属量が小さい上に電離パラメターが同時代の他銀河と比べても大きいことが分かり、小さい金属量および若い星形成の描像を裏付ける形となった(Kojima et al. 2017)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

作成された狭帯域フィルターは基本的に要求仕様を満たしている。1つの狭帯域フィルターは中心波長が仕様よりも僅かにずれているのだが、要求される赤方偏移決定精度の悪化も許容範囲であることが分かった。これも含めて、今後の計画には支障はない。

今後の研究の推進方策

今年度作成された狭帯域フィルターは現在、国立天文台ハワイ観測所で観測の準備を行っている。これを用いた観測を今後は行う予定である。さらにこれまで続けてきたSDSSとすばる望遠鏡データを用いた研究を継続し、LAEを用いた大規模構造と銀河形成の関係を明らかにしていく予定である。特に、本研究を進める中でカリフォルニア大学サンタクルーズ校のK.G. Lee氏の協力が得られるようになり、同じターゲットフィールドで我々が持っている銀河データと彼らが持っている、高空間分解されたHIガス分布データ(Lee et al. 2014)を組み合わせて、SDSSデータだけでは十分な統計が得られない小さいスケールの銀河と銀河間物質の観測情報も加えて、より精度の高い結果を目指した研究へと進展している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Cosmic Galaxy-IGM HI Relation at z~2-3 Probed in the COSMOS/UltraVISTA 1.6 Deg^2 Field2017

    • 著者名/発表者名
      Mukae, Ouchi et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 835 ページ: 281-292

    • DOI

      10.3847/1538-4357/835/2/281

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lya emitters with very large Lyα equivalent widths, EW0(Lya)~=200-400A, at z~22017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, Ouchi et al.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 465 ページ: 1543-1562

    • DOI

      10.1093/mnras/stw2834

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evolution of N/O Abundance Ratios and Ionization Parameters from z~0 to 2 Investigated by the Direct Temperature Method2017

    • 著者名/発表者名
      Kojima, Ouchi et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: - ページ: -

    • DOI

      -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] First Year Results of the Subaru 30^2 Survey for Lya Emitters at z~2-72017

    • 著者名/発表者名
      Masami Ouchi
    • 学会等名
      The Snowbird Cosmic Lyman-Alpha Workshop (SnowCLAW)
    • 発表場所
      Snowbird, Utah, USA
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-24
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] First Direct Te Method Determinations of Gas-Phase Metal Abundances & Ionization Parameters for High-z LAEs2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kojima
    • 学会等名
      The Snowbird Cosmic Lyman-Alpha Workshop (SnowCLAW)
    • 発表場所
      Snowbird, Utah, USA
    • 年月日
      2017-03-19 – 2017-03-24
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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