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2018 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)
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

すばるHSCの狭帯域フィルター撮像データの解析が終了し、広帯域フィルター撮像データを合わせて、測光的にライマン・アルファ・エミッター(LAE)の選択を行った。また、深層学習を用いた天体選択手法を開発し、100倍程度の偽ソースの中から、約95%の精度で真のLAEを選択しLAEサンプルを抽出する分類器を作った。LAEサンプルに加え、SDSS AGNデータ、HETDEXの分光データ、さらにはHI Tomographyデータを合わせて、HSC探査領域で天体(銀河およびAGN)とHIの空間分布の相互相関をとった。その結果、天体とHIで正の相関を示すものがある一方で、負の相関を示すものがあるなど大きなばらつきがあり、ガスのインフローはHIの電離の効果も含めて、予想していたよりも複雑であることが分かった。またこれと並行して、HSC探査領域における銀河のガスのアウトフローについても炭素とケイ素吸収線を含むガスの速度分布のデータから詳しく調べた。その結果、アウトフロー最大速度が800 km/s程度と大きく、遠方銀河における激しいアウトフローの証拠が見つかった。これは同じ星質量の銀河と比較した場合、現在の銀河におけるアウトフロー最大速度の3倍程度である。このアウトフローの観測結果について数値シミュレーションと比較したところ、現在から過去に向けて付随する暗黒物質ハローのポテンシャルが深くなっていくというΛCDMの構造形成の枠組みで自然に説明されることが分かった。これに加えて、炭素輝線が銀河周辺10 kpc程度に広がる様子を電波観測でとらえ、銀河の星間物質がアウトフローにより銀河周辺物質へと拡散していく観測的描像が得られた。

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

遠方銀河とHI tomographyデータの間の空間分布の相互相関の結果が出始めているため。さらに、HETDEXの分光データによる赤方偏移情報を含む3次元的なLAEカタログを合わせることができ、予想していた以上に信頼性の高い結果が出つつある。

今後の研究の推進方策

現状では、遠方銀河とHI tomographyデータは一部分のものに限ってテストを行なっている状況だが、今後は、データ全体を使って空間分布の相互相関をより大きなスケールに広げ、本研究の完成を目指す。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] テキサス大学オースティン校/ペンシルバニア州立大学/ラトガース大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      テキサス大学オースティン校/ペンシルバニア州立大学/ラトガース大学
  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      マックスプランク研究所
  • [国際共同研究] リヨン天文台(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      リヨン天文台
  • [国際共同研究] ライデン大学(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      ライデン大学
  • [国際共同研究] ピサ高等師範学校(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ピサ高等師範学校
  • [学会発表] HSC Survey for High-z Galaxies: Interplay between Galaxies and IGM2018

    • 著者名/発表者名
      Masami Ouchi
    • 学会等名
      IGM2018 Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Early Results of the HSC Narrowband Survey for Emission-Line Galaxies2018

    • 著者名/発表者名
      Masami Ouchi
    • 学会等名
      Understanding Emission Line Galaxies for the next generation of cosmological surveys
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring Early Galaxies and Cosmic Structures at the Epoch of Reionization and Beyond : Synergies between Subaru and ELTs2018

    • 著者名/発表者名
      Masami Ouchi
    • 学会等名
      Extremely Big Eyes on the Early Universe
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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