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2017 年度 実績報告書

新世代銀河形成モデルを活用した銀河・活動銀河核の形成進化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H02867
研究機関文教大学

研究代表者

長島 雅裕  文教大学, 教育学部, 教授 (20342628)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード銀河形成 / 活動銀河核 / 宇宙の大構造
研究実績の概要

宇宙進化に基づく銀河の形成・進化の過程を明らかにするために、申請者らは、N体シミュレーションをベースにした準解析的銀河形成モデルを構築してきた。本研究のメインターゲットのひとつは、銀河中心に存在する超巨大ブラックホールの進化と、ブラックホールへのガスの降着により発現する活動銀河核の進化の理解である。
活動銀河核は通常の銀河に比べ数が少なく、モデル計算をする場合には、なるべく広い領域を取る必要がある。我々が開発してきたモデルは計算精度を保ったまま広大な領域を計算できる点で、他のグループにはない長所がある。本研究では、活動銀河核の空間分布に注目した。観測では、宇宙初期ほど、活動銀河核のクラスタリングがダークマター分布に比べ強いということが報告されている。しかし、これまでのモデルでは、その傾向を定量的には再現できていなかった。その原因を理解するために、超大質量ブラックホールに降着するガスの量と、その際に放出される光度の関係に注目した。降着率が低いと、降着率と光度には比例関係が見られるが、最近の研究では、降着率が高くなると比例関係が崩れることが予想されている。それをモデルに取り込んだところ、宇宙初期では活動銀河核のクラスタリングが強くなる傾向が見てとれた。これは、ブラックホール周辺領域の物理という極めて小さいスケールの物理と、活動銀河核のクラスタリングという極めて大きいスケールの物理に関係があることを示しており、クラスタリングの解析からブラックホール周辺の物理を解明できる可能性があることを示すものである。
また、新たな方向性として、銀河から放出されるHα輝線に注目した解析を行った。Hα輝線は伝統的に使われてきたものであるにもかかわらず、銀河の形成・進化の文脈では、これまであまり解析されることがなく、そのための基礎づくりを行った。

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

初年度、研究補助者着任の遅れにともない研究の進展が遅れていたが、着任後は順調に研究が進展しており、問題のある状況ではない。

今後の研究の推進方策

銀河形成モデルの改良を続ける。特に、活動銀河核の観測データを再現するためには、ブラックホールへの降着モデルを改良する必要があり、これを進める。活動銀河核のクラスタリングについても、そこから引き出せる物理についての考察をすすめ、様々な観測データとの比較をすすめる。
また、星形成にともなうHα輝線の放出が、銀河の進化を解析する上で重要であることが見えてきた。これについても解析をすすめ、他グループにはない特色を出すようにする。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Clustering of quasars in a wide luminosity range at redshift 4 with Subaru Hyper Suprime-Cam Wide-field imaging2017

    • 著者名/発表者名
      He Wanqiu et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 ページ: S33-S33

    • DOI

      10.1093/pasj/psx129

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Imprints of the super-Eddington accretion on the quasar clustering2017

    • 著者名/発表者名
      Oogi Taira、Enoki Motohiro、Ishiyama Tomoaki、Kobayashi Masakazu A. R.、Makiya Ryu、Nagashima Masahiro、Okamoto Takashi、Shirakata Hikari
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 471 ページ: L21~L25

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slx102

    • 査読あり

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公開日: 2019-12-27  

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