広視野深探査で実現する形成初期の銀河の研究

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16J05024
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 日下部 晴香 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• 研究期間 (年度): 2016-04-22 – 2019-03-31
• キーワード: Lya halo / 共鳴散乱 / Lyα輝線銀河の割合

研究実績の概要

昨年度に引き続き、Lyαハローの起源を調べる研究を行った。Lyαハローは、銀河へのガスの流出入と密接に関 わる銀河周辺物質の一部が光っているものである。Lyαハローの主要な物理的起源の候補として、1. 共鳴散乱、2. 流入するガスの放射冷却、3. 衛星銀河の星形成の3つがあげられる。また、近年、蛍光放射も起源の1 つとして考慮されている。昨年度末に、上記の Lyαハローの起源 1-3 を考慮して、起源は 1. 共鳴散乱の可 能性が高いという結論を得て、論文を査読誌に提出した。その後、研究会での研究者との議論と査読者の意見を考慮し、論文の内容をさらに充実させて改訂し、今年度の 2 月に受理となった。

具体的には、2.の起源の議論で単純な観測結果と比較をしていたが、宇宙論的銀河進化モデルの予言と本研究の観測的な結果を比較し、以前よりも 2 のシナリオを強く棄却できるようになった。これは、宇宙論的銀河進化モデルを用いた理論計算に協力し てくれる研究者が見つかったからこそ達成できたことである。さらに、4 の起源についても、共同研究者独自の H α輝線の観測データと組み合わせることで、本研究の Lyα輝線銀河のサンプルの Lyαハローの物理起源は蛍光放射だとは考え難いことも示すことができた。結果として査読には時間がかかったが、受理された 論文は二段組で35 頁にわたる丁寧で内容が充実したものとなった。

このプロジェクトに加え、普通の星形成銀河におけるLyα輝線銀河の割合の赤方偏移進化の研究もおこなった。これは、JSPS の若手研究者海 外挑戦プログラムに採択されたことをきっかけにはじめたプロジェクトで、星形成銀河における Lyα輝線銀河の起源の理解を深めるために重要なテーマである。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [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
• [雑誌論文] The dominant origin of diffuse Ly α halos around LAEs explored by SED fitting and clustering analysis (2019)
  • 著者名/発表者名: Kusakabe, Haruka; Shimasaku, Kazuhiro; Momose, Rieko; Ouchi, Masami; Nakajima, Kimihiko; Hashimoto, Takuya; Harikane, Yuichi; Silverman, John D.; Capak, Peter L. Abstract
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1093/pasj/psz029
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] ALMA twenty-six arcmin 2 survey of GOODS-S at one-millimeter (ASAGAO): Near-infrared-dark faint ALMA sources (2019)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Yuki; Kohno, Kotaro; Hatsukade, Bunyo; Wang, Tao; Yoshimura, Yuki; Ao, Yiping; Caputi, Karina I.; Dunlop, James S.; Egami, Eiichi; Espada, Daniel; Fujimoto, Seiji; Hayatsu, Natsuki H.; Ivison, Rob J.; Kodama, Tadayuki; Kusakabe, Haruka; Nagao, Tohru; Ouchi, Masami; et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] SILVERRUSH. VI. A simulation of Lyα emitters in the reionization epoch and a comparison with Subaru Hyper Suprime-Cam survey early data (2018)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Akio K.; Hasegawa, Kenji; Ishiyama, Tomoaki; Yajima, Hidenobu; Shimizu, Ikkoh; Umemura, Masayuki; Konno, Akira; Harikane, Yuichi; Shibuya, Takatoshi; Ouchi, Masami; Shimasaku, Kazuhiro; Ono, Yoshiaki; Kusakabe, Haruka; Higuchi, Ryo; Lee, Chien-Hsiu
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 55
  • DOI: 10.1093/pasj/psy048
  • 査読あり
• [雑誌論文] CHORUS. II. Subaru/HSC Determination of the Lyα Luminosity Function at z = 7.0: Constraints on Cosmic Reionization Model Parameter (2018)
  • 著者名/発表者名: Itoh, Ryohei; Ouchi, Masami; Zhang, Haibin; Inoue, Akio K.; Mawatari, Ken; Shibuya, Takatoshi; Harikane, Yuichi; Ono, Yoshiaki; Kusakabe, Haruka; Shimasaku, Kazuhiro; Fujimoto, Seiji; Iwata, Ikuru; Kajisawa, Masaru; Kashikawa, Nobunari; Kawanomoto, Satoshi; et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 867 ページ: 46
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aadfe4
  • 査読あり
• [学会発表] The nature of Ly$\alpha$ emitters: SFR, stellar mass, and dark matter halo mass (2019)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: Subaru Users's Meeting FY2018
  • 招待講演
• [学会発表] LAE fraction at $z\sim3$--$6$ down to $M_{1500} = -16.5$ mag probed by MUSE (2019)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2019年春季年会
• [学会発表] The Physical Origin of Diffuse Ly$\alpha$ Halos of LAEs at $z\sim2$ (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: Galax-IGM workshop 2018
• [学会発表] The star formation activity of LAEs and the origin of their bright Lya halos (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: The 30th General Assembly of the International Astronomical Union
  • 国際学会
• [学会発表] LAE fraction at $z=2.9$--$6.6$ probed by MUSE in the Hubble Ultra Deep Field (2018)
  • 著者名/発表者名: 日下部晴香, 他
  • 学会等名: 日本天文学会2018年秋季年会