すばる望遠鏡大規模銀河探査で探る宇宙再電離史

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16J07046
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 澁谷 隆俊 東京大学, 宇宙線研究所, 特別研究員(PD) (30713995)
• 研究期間 (年度): 2016-04-22 – 2019-03-31
• キーワード: 銀河天文学

研究実績の概要

初期宇宙において 銀河間空間の中性水素が大規模に電離される現象を「宇宙再電離」と呼ぶが，赤方偏移(z)~10から6の間の宇宙再電離史, 電離源は詳しく分かっていない．本研究の目標は, Lyα輝線銀河(LAE)を用いて, 6<z<7の時代の中性度, 宇宙再電離の空間的進行度について制限を付けることである．特別研究員 任期初年度から第2年度にかけて，すばる望遠鏡 Hyper Suprime-Cam (HSC) データを用いてz~6-7のLAE選択方法を確立し，合計約2000個のLAE候補天体を発見した (Shibuya+2018a)．これらのz~6-7 LAE候補天体のLyα光の空間的広がりやLyα輝線等価幅頻度分布など，測光的性質を統計的に調べた．構築したLAEサンプルは，遠方銀河の星間物質の研究などに広く使用されている (e.g., Harikane+2018)．
さらにLAE候補天体の中から Lyα光度が~10^43 erg/sより明るいLAEの分光観測も行い，LAEの静止紫外線輝線の検出率，輝線等価幅などを測定した(Shibuya+2018b)．分光観測初期成果を論文としてまとめた後も，LAEの分光的性質をより詳しく調べるため，すばる望遠鏡, ケック望遠鏡などの観測提案書を作成・提出した．いくつかの提案書が採択され，観測予定である (e.g., Shibuya+, S18A-107)．
HSCによるLAE研究を進める一方で，LAEの銀河形態研究も行った．ハッブル宇宙望遠鏡の高解像度データを用いて，約1万個のLAEの銀河表面輝度プロファイルの傾き，サイズを測定し，それらの赤方偏移進化を調べた．測定の結果，LAEは典型的に円盤型の銀河表面輝度プロファイルを持ち，他の銀河種族と同様にサイズ進化している可能性があることが分かった (Shibuya+2018c)．

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Large-scale Environment of a z = 6.61 Luminous Quasar Probed by Lyα Emitters and Lyman Break Galaxies (2018)
  • 著者名/発表者名: Ota Kazuaki、Venemans Bram P.、Taniguchi Yoshiaki、Kashikawa Nobunari、Nakata Fumiaki、Harikane Yuichi、Banados Eduardo、Overzier Roderik、Riechers Dominik A.、Walter Fabian、Toshikawa Jun、Shibuya Takatoshi、Jiang Linhua
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 856 ページ: 109～109
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aab35b
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPLASH-SXDF Multi-wavelength Photometric Catalog (2018)
  • 著者名/発表者名: Mehta Vihang、incl. Takatoshi Shibuya
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Supplement Series 巻: 235 ページ: 36～36
  • DOI: 10.3847/1538-4365/aab60c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Similarities and uniqueness of Lyα emitters among star-forming galaxies at z = 2.5 (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimakawa Rhythm、Kodama Tadayuki、Shibuya Takatoshi、Kashikawa Nobunari、Tanaka Ichi、Matsuda Yuichi、Tadaki Ken-ichi、Koyama Yusei、Hayashi Masao、Suzuki Tomoko L.、Yamamoto Moegi
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 468 ページ: stx091～stx091
  • DOI: 10.1093/mnras/stx091
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct evidence for Lya depletion in the protocluster core (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimakawa Rhythm、Kodama Tadayuki、Hayashi Masao、Tanaka Ichi、Matsuda Yuichi、Kashikawa Nobunari、Shibuya Takatoshi、Tadaki Ken-ichi、Koyama Yusei、Suzuki Tomoko L.、Yamamoto Moegi
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters 巻: 468 ページ: L21～L25
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slx019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of N/O abundance ratios and ionization parameters from z~0 to 2 investigated by the direct temperature method (2017)
  • 著者名/発表者名: Kojima Takashi、Ouchi Masami、Nakajima Kimihiko、Shibuya Takatoshi、Harikane Yuichi、Ono Yoshiaki
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 69 ページ: 44
  • DOI: 10.1093/pasj/psx017
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Constraint on Reionization from the Evolution of the Lyα Luminosity Function at z~6-7 Probed by a Deep Census of z = 7.0 Lyα Emitter Candidates to 0.3L* (2017)
  • 著者名/発表者名: Ota Kazuaki、Iye Masanori、Kashikawa Nobunari、Konno Akira、Nakata Fumiaki、Totani Tomonori、Kobayashi Masakazu A. R.、Fudamoto Yoshinobu、Seko Akifumi、Toshikawa Jun、Ichikawa Akie、Shibuya Takatoshi、Onoue Masafusa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 844 ページ: 85～85
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7a0a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Galactic Outflows at z~0-2 Revealed with SDSS, DEEP2, and Keck Spectra (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugahara Yuma、Ouchi Masami、Lin Lihwai、Martin Crystal L.、Ono Yoshiaki、Harikane Yuichi、Shibuya Takatoshi、Yan Renbin
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 850 ページ: 51～51
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa956d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Demonstrating a New Census of Infrared Galaxies with ALMA (DANCING-ALMA). I. FIR Size and Luminosity Relation at z = 0-6 Revealed with 1034 ALMA Sources (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Seiji、Ouchi Masami、Shibuya Takatoshi、Nagai Hiroshi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 850 ページ: 83～83
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa93e6
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Hyper Suprime-Cam SSP Survey: Overview and survey design (2017)
  • 著者名/発表者名: Aihara Hiroaki、incl. Takatoshi Shibuya
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 4
  • DOI: 10.1093/pasj/psx066
  • 査読あり
• [雑誌論文] First data release of the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program (2017)
  • 著者名/発表者名: Aihara Hiroaki、incl. Takatoshi Shibuya
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 8
  • DOI: 10.1093/pasj/psx081
  • 査読あり
• [雑誌論文] Great Optically Luminous Dropout Research Using Subaru HSC (GOLDRUSH). I. UV luminosity functions at z~4-7 derived with the half-million dropouts on the 100 deg2 sky (2017)
  • 著者名/発表者名: Ono Yoshiaki、incl. Takatoshi Shibuya
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 10
  • DOI: 10.1093/pasj/psx103
  • 査読あり
• [雑誌論文] GOLDRUSH. II. Clustering of galaxies at z~4-6 revealed with the half-million dropouts over the 100 deg2 area corresponding to 1 Gpc3 (2017)
  • 著者名/発表者名: Harikane Yuichi、Ouchi Masami、Ono Yoshiaki、Saito Shun、Behroozi Peter、More Surhud、Shimasaku Kazuhiro、Toshikawa Jun、Lin Yen-Ting、Akiyama Masayuki、Coupon Jean、Komiyama Yutaka、Konno Akira、Lin Sheng-Chieh、Miyazaki Satoshi、Nishizawa Atsushi J、Shibuya Takatoshi、Silverman John
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 11
  • DOI: 10.1093/pasj/psx097
  • 査読あり
• [雑誌論文] Systematic Identification of LAEs for Visible Exploration and Reionization Research Using Subaru HSC (SILVERRUSH). I. Program strategy and clustering properties of ~2000 Lyα emitters at z=6-7 over the 0.3-0.5 Gpc2 survey area (2017)
  • 著者名/発表者名: Ouchi Masami、Harikane Yuichi、Shibuya Takatoshi、Shimasaku Kazuhiro、Taniguchi Yoshiaki、Konno Akira、Kobayashi Masakazu、Kajisawa Masaru、Nagao Tohru、Ono Yoshiaki、Inoue Akio K、Umemura Masayuki、Mori Masao、Hasegawa Kenji、Higuchi Ryo、Komiyama Yutaka、Matsuda Yuichi、Nakajima Kimihiko、Saito Tomoki、Wang Shiang-Yu
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 13
  • DOI: 10.1093/pasj/psx074
  • 査読あり
• [雑誌論文] SILVERRUSH. II. First catalogs and properties of ~2000 Lyα emitters and blobs at z~6-7 identified over the 14-21 deg2 sky (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibuya Takatoshi、et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 14
  • DOI: 10.1093/pasj/psx122
  • 査読あり
• [雑誌論文] SILVERRUSH. III. Deep optical and near-infrared spectroscopy for Lyα and UV-nebular lines of bright Lyα emitters at z=6-7 (2017)
  • 著者名/発表者名: Shibuya Takatoshi、et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 15
  • DOI: 10.1093/pasj/psx107
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 16 deg2 survey of emission-line galaxies at z<1.5 in HSC-SSP Public Data Release (2017)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Masao、Tanaka Masayuki、Shimakawa Rhythm、Furusawa Hisanori、Momose Rieko、Koyama Yusei、Silverman John D、Kodama Tadayuki、Komiyama Yutaka、Leauthaud Alexie、Lin Yen-Ting、Miyazaki Satoshi、Nagao Tohru、Nishizawa Atsushi J、Ouchi Masami、Shibuya Takatoshi、Tadaki Ken-ichi、Yabe Kiyoto
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 17
  • DOI: 10.1093/pasj/psx088
  • 査読あり
• [雑誌論文] SILVERRUSH. IV. Lyα luminosity functions at z=5.7 and 6.6 studied with ~1300 Lyα emitters on the 14-21 deg2 sky (2017)
  • 著者名/発表者名: Konno Akira、incl. Takatoshi Shibuya
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70 ページ: 16
  • DOI: 10.1093/pasj/psx131