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2020 年度 実績報告書

精密構造形成論へ:宇宙におけるバリオン、メタル、ダストの分布

研究課題

研究課題/領域番号 17H01111
研究機関大阪大学

研究代表者

長峯 健太郎  大阪大学, 理学研究科, 教授 (50714086)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード理論天文学 / 銀河形成 / 宇宙論 / 構造形成 / 銀河間物質 / ダークマター / 中性水素 / 超新星爆発
研究実績の概要

前年度までに実行した宇宙論的銀河形成シミュレーションの結果を用いて、主に科学的成果を刈り取り、論文にまとめて出版する作業を行なった。我々のSPHコードGADGET3-Osakaコードには、星形成・超新星フィードバックモデル、化学進化モデル、ダストの形成破壊モデルなどが実装されている。宇宙におけるダークマターと中性水素分布については幾つかの論文にその理論的研究結果が出版され(Ando et al. 2021; Momose et al. 2021a; Sinigaglia et al. 2021, 2022; Nagamine et al. 2022)、銀河周辺のLya吸収の度合いに銀河の星質量や種族への依存性があることを明らかにした。これはダークマターに対するバリオン分布のバイアスとして特徴づけられ、我々は電離水素分布を活用することによって、より非線形な波数領域までバイアスモデルを拡張して、機械学習を活用することで非常に高速にバリオン分布を再現できることを示した。同時に、銀河周辺の中性水素分布に関する観測との比較も詳細に行われた(Mukae et al. 2020; Liang et al. 2021; Momose et al. 2021b,c)。特に重たい銀河の周辺にはより多くの中性水素が集積していて、フィードバックモデルによる影響が30%ほどあることがわかった。一方、Lya emitterの観測は散乱・吸収に影響を受けるため、Mpcスケールの中性水素分布にも影響を受ける可能性を指摘した。さらに、本研究によって開発した超新星爆発フィードバックモデルをベースにAGORAコード比較プロジェクトにも参画し、さまざまなコードにおける比較検討結果を宇宙論的ズーム計算でも行なって出版した(Roca-Fabrega et al. 2021)。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (52件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 9件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 4件、 招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Princeton University/カリフォルニア大学/University of Washington(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Princeton University/カリフォルニア大学/University of Washington
    • 他の機関数
      5
  • [国際共同研究] University of Edinburgh(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Edinburgh
  • [国際共同研究] La Laguna University/Madrid University(スペイン)

    • 国名
      スペイン
    • 外国機関名
      La Laguna University/Madrid University
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [国際共同研究] ローザンヌ大学/チューリッヒ大学(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      ローザンヌ大学/チューリッヒ大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      5
  • [雑誌論文] Mapping the Three-dimensional Lyα Forest Large-scale Structure in Real and Redshift Space2022

    • 著者名/発表者名
      Sinigaglia Francesco、Kitaura Francisco-Shu、Balaguera-Antolinez Andres、Shimizu Ikkoh、Nagamine Kentaro、Sanchez-Benavente Manuel、Ata Metin
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 927 ページ: 230~230

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac5112

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Bias from Hydrodynamic Simulations: Mapping Baryon Physics onto Dark Matter Fields2021

    • 著者名/発表者名
      Sinigaglia Francesco、Kitaura Francisco-Shu、Balaguera-Antolinez A.、Nagamine Kentaro、Ata Metin、Shimizu Ikkoh、Sanchez-Benavente M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 921 ページ: 66~66

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac158b

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reconstructing HI power spectrum with minimal parameters using the dark matter distribution beyond haloes2021

    • 著者名/発表者名
      Ando Rika、Nishizawa Atsushi J、Shimizu Ikko、Nagamine Kentaro
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 507 ページ: 2937~2948

    • DOI

      10.1093/mnras/stab2284

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FOREVER22: galaxy formation in protocluster regions2021

    • 著者名/発表者名
      Yajima Hidenobu、Abe Makito、Khochfar Sadegh、Nagamine Kentaro、Inoue Akio K、Kodama Tadayuki、Arata Shohei、Dalla-Vecchia Claudio、Fukushima Hajime、Hashimoto Takuya、Kashikawa Nobunari、Kubo Mariko、Li Yuexing、Matsuda Yuichi、Mawatari Ken、Ouchi Masami、Umehata Hideki
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 509 ページ: 4037~4057

    • DOI

      10.1093/mnras/stab3092

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The AGORA High-resolution Galaxy Simulations Comparison Project. III. Cosmological Zoom-in Simulation of a Milky Way-mass Halo2021

    • 著者名/発表者名
      Roca-Fabrega Santi、Kim Ji-hoon、Hausammann Loic、Nagamine Kentaro、Lupi Alessandro、Powell Johnny W.、Shimizu Ikkoh、Ceverino Daniel、Primack Joel R.、Quinn Thomas R.、Revaz Yves、Velazquez Hector、Abel Tom、Buehlmann Michael、Dekel Avishai、Dong Bili、Hahn Oliver、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 917 ページ: 64~64

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac088a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing Feedback via IGM tomography and the Lyα Forest with Subaru PFS, TMT/ELT, and JWST2021

    • 著者名/発表者名
      Nagamine Kentaro、Shimizu Ikkoh、Fujita Katsumi、Suzuki Nao、Lee Khee-Gan、Momose Rieko、Mukae Shiro、Liang Yongming、Kashikawa Nobunari、Ouchi Masami、Silverman John D.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 914 ページ: 66~66

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abfa16

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Catch Me if You Can: Biased Distribution of Lyα-emitting Galaxies according to the Viewing Direction2021

    • 著者名/発表者名
      Momose Rieko、Shimasaku Kazuhiro、Nagamine Kentaro、Shimizu Ikkoh、Kashikawa Nobunari、Ando Makoto、Kusakabe Haruka
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 912 ページ: L24~L24

    • DOI

      10.3847/2041-8213/abf04c

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connection between Galaxies and HI in Circumgalactic and Intergalactic Media: Variation according to Galaxy Stellar Mass and Star Formation Activity2021

    • 著者名/発表者名
      Momose Rieko、Shimizu Ikkoh、Nagamine Kentaro、Shimasaku Kazuhiro、Kashikawa Nobunari、Kusakabe Haruka
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 911 ページ: 98~98

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abe1b9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental Dependence of Galactic Properties Traced by Lyα Forest Absorption: Diversity among Galaxy Populations2021

    • 著者名/発表者名
      Momose Rieko、Shimasaku Kazuhiro、Kashikawa Nobunari、Nagamine Kentaro、Shimizu Ikkoh、Nakajima Kimihiko、Terao Yasunori、Kusakabe Haruka、Ando Makoto、Motohara Kentaro、Spitler Lee
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 909 ページ: 117~117

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd2af

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Statistical Correlation between the Distribution of Lyα Emitters and Intergalactic Medium HI at z~2.2 Mapped by the Subaru/Hyper Suprime-Cam2021

    • 著者名/発表者名
      Liang Yongming、Kashikawa Nobunari、Cai Zheng、Fan Xiaohui、Prochaska J. Xavier、Shimasaku Kazuhiro、Tanaka Masayuki、Uchiyama Hisakazu、Ito Kei、Shimakawa Rhythm、Nagamine Kentaro、Shimizu Ikkoh、Onoue Masafusa、Toshikawa Jun
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 907 ページ: 3~3

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abcd93

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Starbursting [O iii] emitters and quiescent [C ii] emitters in the reionization era2020

    • 著者名/発表者名
      Arata Shohei、Yajima Hidenobu、Nagamine Kentaro、Abe Makito、Khochfar Sadegh
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 498 ページ: 5541~5556

    • DOI

      10.1093/mnras/staa2809

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Three-dimensional Distribution Map of HI Gas and Galaxies around an Enormous Lyα Nebula and Three QSOs at z= 2.3 Revealed by the HI Tomographic Mapping Technique2020

    • 著者名/発表者名
      Mukae Shiro、Ouchi Masami、Cai Zheng、Lee Khee-Gan、Prochaska J. Xavier、Cantalupo Sebastiano、Ono Yoshiaki、Zheng Zheng、Nagamine Kentaro、Suzuki Nao、Silverman John D.、Misawa Toru、Inoue Akio K.、Hennawi Joseph F.、Matsuda Yuichi、Mawatari Ken、Sugahara Yuma、Kojima Takashi et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 896 ページ: 45~45

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab8db7

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 銀河理論からGREX-PLUSに期待されるサイエンス2022

    • 著者名/発表者名
      長峯健太郎
    • 学会等名
      GREX-PLUSサイエンス検討会FY2021
    • 招待講演
  • [学会発表] 形成初期銀河での化学組成比進化2022

    • 著者名/発表者名
      福島啓太、長峯健太郎、松本明訓、 大内正己、斎藤 貴之、平居悠
    • 学会等名
      2022年春季天文学会年会
  • [学会発表] Effect of heat conduction onto cold streams accretion inside circumgalactic-medium of massive high redshift galaxies2022

    • 著者名/発表者名
      N. Ledos, S. Takasao, K. Nagamine
    • 学会等名
      2022年春季天文学会年会
  • [学会発表] AGN Feedback Model in Galaxy Simulation2022

    • 著者名/発表者名
      A. Wiliardy, K. Nagamine, et al.
    • 学会等名
      2022年春季天文学会年会
  • [学会発表] Star Formation and Chemical Enrichment in Protoclusters2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Keita、Nagamine Kentaro、Shimizu Ikkoh
    • 学会等名
      Galaxy Cluster Formation II (GCF 2021) - Virtual Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Cold Streamによる銀河へのガスの供給と星形成率の関係2021

    • 著者名/発表者名
      R. Teraguchi, K. Nagamine, et al.
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム
  • [学会発表] Dust in Galaxy Simulations2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      Workshop on Cosmic Dust
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Galaxy, SMBH formation (including Reionization)2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      NAOJ Future Symposium -- beyond the wavelengths
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anatomy of Cosmic Gas: galaxy clusters, SN / AGN / CR feedback(大規模構造と銀河形成の観点から)2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      「高エネルギー現象で探る宇宙の多様性」, 宇宙線研究所共同利用小研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Galaxy Formation & Metallicity Distribution2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      Metal-poor Universe 2021 (金属欠乏宇宙2021)
    • 招待講演
  • [学会発表] Probing Feedback via Lyα forest & IGM tomography2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      IGM-Galaxy Workshop 2021 (銀河-銀河間物質研究会)
    • 招待講演
  • [学会発表] AGN Jet Feedback Model for Galaxy Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      A. Williardy, K. Nagamine, R. Cen
    • 学会等名
      2021年秋季天文学会年会
  • [学会発表] 多相アウトフローを考慮した超新星フィードバックモデルの構築2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Oku, K. Tomida, K. Nagamine, K., I. Shimizu
    • 学会等名
      2021年秋季天文学会年会
  • [学会発表] 原始銀河団中銀河の Lyα・Hα 放射とその星形成史2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima, K., Nagamine, K.
    • 学会等名
      2021年秋季天文学会年会
  • [学会発表] 21-cm線観測によるBAO解析のための理論的枠組みの構築2021

    • 著者名/発表者名
      安藤梨花, 西澤淳, 長峯健太郎, 清水一紘
    • 学会等名
      2021年秋季天文学会年会
  • [学会発表] Osaka Feedback Model II: modeling feedback based on high-resolution simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Oku, Y., et al.
    • 学会等名
      AGORA Workshop 2021
  • [学会発表] Probing Feedback by Lya forest and IGM tomography2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      AGORA Workshop 2021
  • [学会発表] AGN Feedback Model for Galaxy Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      A. Williardy, K. Nagamine, R. Cen
    • 学会等名
      2021年春季天文学会年会
  • [学会発表] 超新星残骸の時間発展を考慮した超新星フィードバックモデルの構築2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Oku, K. Tomida, K. Nagamine, K., I. Shimizu
    • 学会等名
      2021年春季天文学会年会
  • [学会発表] 原始銀河団領域での星形成・化学組成比進化2021

    • 著者名/発表者名
      Fukushima, K., Nagamine, K.
    • 学会等名
      2021年春季天文学会年会
  • [学会発表] Probing the IGM via Mock Metal Observations at z=2.0~3.02021

    • 著者名/発表者名
      J. M. Norris, K. Nagamine, I. Shimizu
    • 学会等名
      CfCA Users' Meeting
  • [学会発表] AGN Feedback Model for Galaxy Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      A. Williardy, K. Nagamine, R. Cen
    • 学会等名
      CfCA Users' Meeting
  • [学会発表] Development of a Riemann-type solver for the hyperbolic formulation of anisotropic heat conduction for magnetohydrodynamic code2021

    • 著者名/発表者名
      N. Ledos, S. Takasao, K. Nagamine
    • 学会等名
      CfCA Users' Meeting
  • [学会発表] Modeling Supernovae Based on High Resolution Simulations2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Oku, K. Tomida, K. Nagamine, I. Shimizu
    • 学会等名
      CfCA Users' Meeting
  • [学会発表] 原始銀河団領域での星形成・化学組成比進化2021

    • 著者名/発表者名
      福島啓太、長峯健太郎、清水一絋
    • 学会等名
      CfCA Users' Meeting
  • [学会発表] Metal & Dust in Cosmological Hydrodynamic Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      Dust2020 in Marseille, The Rise of Metals and Dust in Galaxies through Cosmic Time
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 原始銀河団中ガスのLyα放射と金属組成比分布2020

    • 著者名/発表者名
      Fukushima, K., Nagamine, K., Shimizu, I.
    • 学会等名
      2020年秋季天文学会年会
  • [学会発表] AGN Feedback Model in GADGET3-Osaka: Cosmological Simulation2020

    • 著者名/発表者名
      A. Williardy, K. Nagamine, R. Cen
    • 学会等名
      2020年秋季天文学会年会
  • [学会発表] 高分解能シミュレーションに基づいた超新星フィードバックモデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Oku, K. Tomida, K. Nagamine, I. Shimizu
    • 学会等名
      2020年秋季天文学会年会
  • [学会発表] Synthetic Metal Observations of z=2.0 IGM within Osaka Feedback Model Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      J. M. Norris, K. Nagamine, I. Shimizu
    • 学会等名
      2020年秋季天文学会年会
  • [学会発表] 銀河形成理論レビュー (Galaxy Formation: theory review)2020

    • 著者名/発表者名
      K. Nagamine
    • 学会等名
      銀河・銀河間物質研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Modeling Supernovae Based on High Resolution Simulations2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Oku, K. Tomida, K. Nagamine, I. Shimizu
    • 学会等名
      銀河・銀河間物質研究会
  • [学会発表] 原始銀河団中ガスの金属組成比進化2020

    • 著者名/発表者名
      福島啓太、長峯健太郎、清水一絋
    • 学会等名
      銀河・銀河間物質研究会
  • [備考] Kentaro Nagamine's homepage

    • URL

      http://astro-osaka.jp/kn/index.html

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公開日: 2022-12-28  

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