初期宇宙における巨大銀河の形成と進化

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K17617
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 田中 賢幸 国立天文台, ハワイ観測所, 特任助教 (50589207)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 光赤外天文学 / 銀河形成進化 / 大質量銀河

研究実績の概要

遠方宇宙での巨大銀河形成は未だ謎の多いプロセスである。星形成を止めた銀河が非常に早い段階から発現し、その星形成を止め、かつ止めたままにしておく物理プロセスは多くの議論があるものの、未だ理解が進んでいない。本研究は(1)すでに取得できている赤方偏移２の深い近赤外分光データの解析、(2)公開されている深い多波長撮像データを用いたフォローアップ観測、さらに(3)Hyper Suprime-Camの非常に広いデータを用いたフォローアップ観測の3つのアプローチで、この謎に迫ろうとしている。28年度はその全てで進捗があった。
(1) 解析の大部分を終え、論文を準備中である。ある一定の星質量の銀河を見たときに、高密度環境にいる銀河の方が力学質量が大きい傾向にあることがわかり、銀河形成の環境依存性を示している非常に面白い結果が得られている。
(2) 赤方偏移4にいる非常に遠方にあるにもかかわらず、星形成をしていない銀河の物理的な大きさを測るため、すばる望遠鏡のIRCS/AO188でフォローアップ観測を行った。銀河の大きさは銀河形成を理解する上で、基本的な量である。天候はベストではなかったものの、取得できたデータを解析中である。
(3) Hyper Suprime-Camと外部の近赤外データを合わせて整合的に測光できるソフトウェアを開発、実際に処理し、約5平方度に渡って深い可視・近赤外カタログを作りHyper Suprime-Cam collaborationに公開している。測光的赤方偏移も含めた解析も進んでいる。
それぞれで着実に進んでいる。論文の準備も進んでいて、研究会での発表も増えて来ている。

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

それぞれのアプローチで早い・遅いはあるが、着実な進捗はある。近赤外分光データはできれば昨年度中に論文に仕上げたかったが、間に合わなかった。今年度は投稿までこぎつけたい。
赤方偏移４の大質量銀河の高空間分解能観測は天候が必ずしもよくはなかったが、データは取得できた。最近、赤方偏移3.7における、星形成を止めた銀河の分光確認が報告され、非常に大きな話題になった。さらに、その直後その天体からALMAによるダスト放射が確認され、銀河の星形成が実は可視・近赤外で見えないだけで、隠された星形成があるのではないかと大きな議論となっている。このタイムリーな話題は本研究には非常にいいチャンスなので、深い分光観測とALMAによる観測提案を出している。このように状況の変化に合わせて、柔軟に対応している。
最後にHyper Suprime-Camを用いた研究は、外部データと合わせた後、測光的赤方偏移の計算がまだ進められずにいるが、今年度は進捗があると期待している。さらに他のフィールドでも同様の解析をし、さらに面積を広げたい。
まとめると、遅れているものもあるものの、全体的には着実に進んでいると言える。

今後の研究の推進方策

基本的には昨年度に進めているものを、今年度も続けることになる。観測提案が通らないなど、観測天文学につきものの不定要素はあるが、柔軟に対応したい。

次年度使用額が生じた理由

残額が少額なので無理に使うよりは繰り越したほうが有意義なため。

次年度使用額の使用計画

旅費の一部として使用予定。

研究成果

• [雑誌論文] A new quadruple gravitational lens from the Hyper Suprime-Cam Survey: the puzzle of HSC J115252+004733 (2017)
  • 著者名/発表者名: More, Anupreeta; Lee, Chien-Hsiu; Oguri, Masamune; Ono, Yoshiaki; Suyu, Sherry H.; Chan, James H. H.; Silverman, John D.; More, Surhud; Schulze, Andreas; Komiyama, Yutaka; Matsuoka, Yoshiki; Miyazaki, Satoshi; Nagao, Tohru; Ouchi, Masami; Tait, Philip J.; Tanaka, Manobu M.; Tanaka, Masayuki; et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 465 ページ: 2411-2419
  • DOI: 10.1093/mnras/stw2924
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Brightest group galaxies: stellar mass and star formation rate (2016)
  • 著者名/発表者名: Gozaliasl, Ghassem; Finoguenov, Alexis; Khosroshahi, Habib G.; Mirkazemi, Mohammad; Erfanianfar, Ghazaleh; Tanaka, Masayuki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 458 ページ: 2762-2775
  • DOI: 10.1093/mnras/stw448
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A high definition view of the COSMOS Wall at z ~ 0.73 (2016)
  • 著者名/発表者名: Iovino, A.; Petropoulou, V.; Scodeggio, M.; Bolzonella, M.; Zamorani, G.; Bardelli, S.; Cucciati, O.; Pozzetti, L.; Tasca, L.; Vergani, D.; Zucca, E.; Finoguenov, A.; Ilbert, O.; Tanaka, M.; Salvato, M.; Kovac;, K.; Cassata, P.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 592 ページ: A78
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201527673
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Systematic Survey of Protoclusters at z ~ 3-6 in the CFHTLS Deep Fields (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshikawa, Jun; Kashikawa, Nobunari; Overzier, Roderik; Malkan, Matthew A.; Furusawa, Hisanori; Ishikawa, Shogo; Onoue, Masafusa; Ota, Kazuaki; Tanaka, Masayuki; Niino, Yuu; Uchiyama, Hisakazu
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 826 ページ: id.114
  • DOI: 10.3847/0004-637X/826/2/114
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Spectroscopically Confirmed Double Source Plane Lens System in the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, Masayuki; Wong, Kenneth C.; More, Anupreeta; Dezuka, Arsha; Egami, Eiichi; Oguri, Masamune; Suyu, Sherry H.; Sonnenfeld, Alessandro; Higuchi, Ryo; Komiyama, Yutaka; Miyazaki, Satoshi; Onoue, Masafusa; Oyamada, Shuri; Utsumi, Yousuke
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 826 ページ: L19
  • DOI: 10.3847/2041-8205/826/2/L19
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Subaru High-z Exploration of Low-luminosity Quasars (SHELLQs). I. Discovery of 15 Quasars and Bright Galaxies at 5.7 < z < 6.9 (2016)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, Yoshiki; Onoue, Masafusa; Kashikawa, Nobunari; Iwasawa, Kazushi; Strauss, Michael A.; Nagao, Tohru; Imanishi, Masatoshi; Niida, Mana; Toba, Yoshiki; Akiyama, Masayuki; Asami, Naoko; Bosch, James; Foucaud, Sebastien; Furusawa, Hisanori; Goto, Tomotsugu; Gunn, James E.; ..., Tanaka, Masayuki et al
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 828 ページ: id.26
  • DOI: 10.3847/0004-637X/828/1/26
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ultra-deep Ks-band Imaging of the Hubble Frontier Fields (2016)
  • 著者名/発表者名: Brammer, Gabriel B.; Marchesini, Danilo; Labbe;, Ivo; Spitler, Lee; Lange-Vagle, Daniel; Barker, Elizbeth A.; Tanaka, Masayuki; Fontana, Adriano; Galametz, Audrey; Ferre-Mateu, Anna; Kodama, Tadayuki; Lundgren, Britt; Martis, Nicholas; Muzzin, Adam; Stefanon, Mauro; Toft, Sune; van der Wel, Arjen; et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 226 ページ: id.6
  • DOI: 10.3847/0067-0049/226/1/6
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A New Milky Way Satellite Discovered in the Subaru/Hyper Suprime-Cam Survey (2016)
  • 著者名/発表者名: Homma, Daisuke; Chiba, Masashi; Okamoto, Sakurako; Komiyama, Yutaka; Tanaka, Masayuki; Tanaka, Mikito; Ishigaki, Miho N.; Akiyama, Masayuki; Arimoto, Nobuo; Garmilla, Jose; A.; Lupton, Robert H.; Strauss, Michael A.; Furusawa, Hisanori; Miyazaki, Satoshi; et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 832 ページ: id.21
  • DOI: 10.3847/0004-637X/832/1/21
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] HSC+Huntsman: a search for dwarf galaxies around nearby galaxies (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: Subaru International Partnership Science and Instrumentation Workshop
  • 発表場所: 国立天文台 (東京都三鷹市)
  • 年月日: 2017-03-23 – 2017-03-23
  • 国際学会
• [学会発表] Deep near-IR spectroscopy of massive galaxies in proto-clusters (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中賢幸
  • 学会等名: 日本天文学会2,017春季年会
  • 発表場所: 九州大学 (福岡県福岡市)
  • 年月日: 2017-03-17 – 2017-03-17
• [学会発表] First data release of the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: 新学術領域「加速宇宙」シンポジウム
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構 (茨城県つくば市)
  • 年月日: 2017-03-09 – 2017-03-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Deep near-IR spectroscopy of massive galaxies in proto-clusters (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: Subaru Users' Meeting 2016
  • 発表場所: 国立天文台 (東京都三鷹市)
  • 年月日: 2017-01-12 – 2017-01-12
• [学会発表] HSC-SSP data processing status and support for open-use observers (2017)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: Subaru Users' Meeting 2016
  • 発表場所: 国立天文台 (東京都三鷹市)
  • 年月日: 2017-01-11 – 2017-01-11
  • 招待講演
• [学会発表] Strategic Programs with Hyper Suprime-Cam and Prime Focus Spectrograph (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中賢幸
  • 学会等名: SKA研究会「銀河進化と遠方宇宙」
  • 発表場所: アーデンホテル阿蘇 (熊本県熊本市)
  • 年月日: 2017-01-07 – 2017-01-07
  • 招待講演
• [学会発表] Science database: NAOJ's perspectives & plans forward (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: PFS collaboration meeting 2016
  • 発表場所: Johns Hopkins University (Baltimore, USA)
  • 年月日: 2016-12-14 – 2016-12-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 銀河の測光的赤方偏移の計測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中賢幸
  • 学会等名: 理論と観測から迫るダークマターの正体とその分布
  • 発表場所: 国立天文台(東京都三鷹市)
  • 年月日: 2016-11-11 – 2016-11-11
  • 招待講演
• [学会発表] Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: Cosmology and Structure Formation
  • 発表場所: KIAS, Seul, South Korea
  • 年月日: 2016-11-01 – 2016-11-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A spectroscopically confirmed double source-plane lens system in HSC-SSP (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中賢幸
  • 学会等名: 日本天文学会2016年秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2016-09-15 – 2016-09-15
• [学会発表] Deep near-IR spectroscopy of massive galaxies in proto-clusters (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: Deconstructing galaxies at cosmic noon
  • 発表場所: Leiden Observatory (Leiden, Netherland)
  • 年月日: 2016-08-04 – 2016-08-04
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Galaxy evolution science with Hyper Suprime-Cam, Prime Focus Spectrograph, and ULTIMATE (2016)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Tanaka
  • 学会等名: Ultimate Subaru workshop
  • 発表場所: 国立天文台(東京都三鷹市)
  • 年月日: 2016-04-16 – 2016-04-16
  • 国際学会 / 招待講演