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2019 年度 実績報告書

可視面分光とアルマ望遠鏡で探る銀河と銀河間物質の相互作用

研究課題

研究課題/領域番号 17K14252
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

梅畑 豪紀  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (60783678)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード宇宙網 / サブミリ波銀河 / 活動銀河核 / 分子ガス / 原始銀河団
研究実績の概要

本研究は、銀河形成史の解明に向けて、銀河だけでなく銀河間物質を含めた観測的研究を目的として行われた。宇宙においてバリオンはその大部分が銀河ではなく銀河間物質として存在しているとされる。現在の標準的な宇宙モデルでは、バリオンの大部分は銀河ではなく宇宙網(Cosmic Web)と呼ばれる蜘蛛の巣状の構造に沿って分布していると予想されている。したがって、これらの銀河と銀河を繋ぐ銀河間物質は、宇宙の構造形成、あるいは銀河進化を理解する上で欠かせない要素である。これら銀河間物質を探査する手法の中で、(吸収線を使う場合と比較して)輝線による探査は空間的な広がりを捉えることができる点で大きな利点が認められる。宇宙空間における紫外線背景放射や局所的な紫外線源(活動銀河核や活発な星形成銀河)によって銀河間物質の大半を構成する中性水素の電離、蛍光が起きると広がった水素ライマンアルファ輝線が放射される。この水素ライマンアルファ輝線を放つガスネットワークとして銀河間物質を捉えることを目指した。2017年度から2018年度にかけて行った可視面分光装置による初期宇宙の水素ガス観測、そしてサブミリ波銀河や活動銀河核についての分子ガス観測に基づき、2019年度は論文の出版化に取り組んだ。115億光年先の原始銀河団中心部において、多くの銀河や超巨大ブラックホールをつなぐ水素ガスのネットワークとして宇宙網の検出に成功し、本成果はサイエンス誌より2019年10月に出版され、世界に向けてプレスリリースが行われた。本成果をさらに発展させるべく、さらなる銀河、宇宙網の観測を進めているところである。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ダラム大学/エディンバラ大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      ダラム大学/エディンバラ大学
  • [国際共同研究] カリフォルニア工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      カリフォルニア工科大学
  • [国際共同研究] ミラノ大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ大学
  • [国際共同研究] ESO(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ESO
  • [雑誌論文] Gas filaments of the cosmic web located around active galaxies in a protocluster2019

    • 著者名/発表者名
      Umehata H.、Fumagalli M.、Smail I.、Matsuda Y.、Swinbank A. M.、Cantalupo S.、Sykes C.、Ivison R. J.、Steidel C. C.、Shapley A. E.、Vernet J.、Yamada T.、Tamura Y.、Kubo M.、Nakanishi K.、Kajisawa M.、Hatsukade B.、Kohno K.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 366 ページ: 97~100

    • DOI

      10.1126/science.aaw5949

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Detection of the Far-infrared [O iii] and Dust Emission in a Galaxy at Redshift 8.312: Early Metal Enrichment in the Heart of the Reionization Era2019

    • 著者名/発表者名
      Tamura Yoichi、Mawatari Ken、Hashimoto Takuya、Inoue Akio K.、Zackrisson Erik、Christensen Lise、Binggeli Christian、Matsuda Yuichi、Matsuo Hiroshi、Takeuchi Tsutomu T.、Asano Ryosuke S.、Sunaga Kaho、Shimizu Ikkoh、Okamoto Takashi、Yoshida Naoki、Umehata Hideki、他
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 874 ページ: 27~39

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab0374

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Big Three Dragons: A z = 7.15 Lyman-break galaxy detected in [O?iii] 88 μm, [C?ii] 158 μm, and dust continuum with ALMA2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Takuya、Inoue Akio K、Mawatari Ken、Tamura Yoichi、Matsuo Hiroshi、Furusawa Hisanori、Harikane Yuichi、Shibuya Takatoshi、Knudsen Kirsten K、Kohno Kotaro、Ono Yoshiaki、Zackrisson Erik、Umehata Hideki、他
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 71 ページ: 71~94

    • DOI

      10.1093/pasj/psz049

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Galaxy formation and evolution seen by ALMA and Subaru2020

    • 著者名/発表者名
      Hideki Umehata
    • 学会等名
      2020年日本天文学会春季年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 赤方偏移3の宇宙網における銀河形成研究の現在地2019

    • 著者名/発表者名
      梅畑豪紀
    • 学会等名
      12月つくば宇宙フォーラム
  • [学会発表] Gas filaments connecting galaxies and supermassive black holes in a proto-cluster2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Umehata
    • 学会等名
      Subaru Telescope 20th Anniversary
    • 国際学会
  • [学会発表] gas filaments at z=3 revealed by MUSE2019

    • 著者名/発表者名
      梅畑豪紀
    • 学会等名
      面分光研究会2019
  • [学会発表] ngVLA and galaxy formation in proto-clusters2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Umehata
    • 学会等名
      ngVLA Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Active dust-obscured star-formation at a z=3 proto-cluster2019

    • 著者名/発表者名
      Hideki Umehata
    • 学会等名
      IAU Symposium 352 Uncovering early galaxy evolution in the ALMA and JWST era
    • 国際学会
  • [備考] 初期宇宙で見つかった宇宙網

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2019/20191004_1/index.html

  • [備考] YouTube『RIKEN Channel』新着動画

    • URL

      https://www.riken.jp/pr/news/2019/191108_2/index.html

  • [備考] 115億光年かなたの「宇宙網」を発見した研究者

    • URL

      https://www.riken.jp/careers/people/202001/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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