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2020 年度 実施状況報告書

すばる望遠鏡の補償光学を用いた高解像度Paα輝線観測による銀河進化過程の解剖

研究課題

研究課題/領域番号 18K13588
研究機関国立天文台

研究代表者

小山 佑世  国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (40724662)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード銀河進化 / 星形成 / 爆発的星形成銀河 / すばる望遠鏡 / 補償光学
研究実績の概要

本研究は、すばる望遠鏡の近赤外線観測装置IRCSに波長1.984ミクロン帯の光を透過する狭帯域フィルターを新たに開発し、地上からPaα輝線を捉えることができるもっとも近傍宇宙(赤方偏移0.05-0.06)の銀河に狙いを絞って観測を行う計画である。すばる望遠鏡の補償光学を用いた高解像度観測を行うことで、各銀河を星形成領域にまで分解してその内部の物理状態を調査することを目的としている。一年目(平成30年度)に上記の狭帯域フィルターを開発し、二年目(令和元年度)には無事にIRCSへの搭載を完了して同フィルターを一般共同利用に公開した。三年目となる今年度(令和二年度)は、実際にこのフィルターを使った近傍銀河のPaα輝線マッピング観測をすばる望遠鏡の共同利用観測に提案した。当初の予定ではアップグレードが予定されていたレーザーガイド星システムを使った補償光学(LGS+AO)を使うことを想定していたが、その開発に遅れが生じている実情を踏まえ、ナチュラルガイド星を使う補償光学(NGS+AO)で観測可能なターゲットに絞って観測提案を出した。幸いその科学的価値が認められ、令和2年秋には実際に同フィルターで初めてとなる科学観測を実行することができた。簡易解析の結果から、本研究で開発した狭帯域フィルターは科学研究に十分なパフォーマンスを発揮し、当初期待していた研究を行ううえで十分なものであることが確認できている。また関連研究として令和元年度からは全天サブミリ波探査から選出される天体の一つが赤方偏移2(約100億年前)の宇宙で活発な星形成を行う銀河の集団(原始銀河団)領域であることを示していたが、その内容が論文にまとまり、査読論文としてMonthly Notices of the Royal Astronomical Society(MNRAS)誌より出版されている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究では当初計画していたとおり、すばる望遠鏡の近赤外線観測装置IRCSに波長1.984ミクロン帯を透過する狭帯域フィルターを搭載し、そのフィルターを使用する共同利用観測提案が採択されて、期待していたデータを取得できたことは大きな進展である。令和2年度は新型コロナウイルスの感染拡大の影響により、予定していた共同研究者とのデータ解析打合せのための出張ができなかったこと、また成果発表の機会が大きく失われたことで一部遅れは生じているが、あと一年で予定していたデータ解析の完了、および成果創出が十分達成できると考えている。

今後の研究の推進方策

本研究は令和二年度が最終年度の予定であったが、一年間の延長申請が認められ、令和三年度を最終年度とすることになった。令和三年度には、本研究で製作した狭帯域フィルターを用いて自ら取得したデータの解析プロセスを完了し、その成果を論文としてまとめ、また国内外の研究集会などで発表することを目標とする。令和三年四月にはさらに追加でデータを取得できるチャンスも得られており、最終的には少なくともさまざまな星質量・星形成率をもつ近傍銀河約10天体について、予定していたPaα輝線観測が実行できる見込みである。令和三年度も新型コロナウイルスの感染拡大状況から、少なくとも年度前半は国をまたぐ出張などが容易でないことが予想されるため、オンラインでのデータ解析打合せ、オンライン研究会での成果発表など、コロナ禍でも効果的な成果創出・成果発表ができるよう工夫して研究を遂行したいと考えている。

次年度使用額が生じた理由

令和二年度は新型コロナウイルスの世界的な感染拡大により、予定していた共同研究者とのデータ解析の打合せに赴くことができなかったこと、また成果発表のために予定していた出張旅費を執行できなかったことが大きく影響している。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 9件、 査読あり 8件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A Planck-selected dusty proto-cluster at z = 2.16 associated with a strong overdensity of massive Hα-emitting galaxies2021

    • 著者名/発表者名
      Koyama Yusei、Polletta Maria del Carmen、Tanaka Ichi、Kodama Tadayuki、Dole Herve、Soucail Genevieve、Frye Brenda、Lehnert Matthew、Scodeggio Marco
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 503 ページ: L1~L5

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slab013

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dust, Gas, and Metal Content in Star-forming Galaxies at z ~ 3.3 Revealed with ALMA and Near-IR Spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Tomoko L.、Onodera Masato、Kodama Tadayuki、Daddi Emanuele、Hayashi Masao、Koyama Yusei、Shimakawa Rhythm、Smail Ian、Sobral David、Tacchella Sandro、Tanaka Ichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 908 ページ: 15~15

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd4e7

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Broadband Selection, Spectroscopic Identification, and Physical Properties of a Population of Extreme Emission-line Galaxies at 3 < z < 3.72020

    • 著者名/発表者名
      Onodera Masato、Shimakawa Rhythm、Suzuki Tomoko L.、Tanaka Ichi、Harikane Yuichi、Hayashi Masao、Kodama Tadayuki、Koyama Yusei、Nakajima Kimihiko、Shibuya Takatoshi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 ページ: 180~180

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abc174

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 16-deg2 survey of emission-line galaxies at z<1.6 from HSC-SSP PDR2 and CHORUS2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Masao、Shimakawa Rhythm、Tanaka Masayuki、Onodera Masato、Koyama Yusei、Inoue Akio K、Komiyama Yutaka、Lee Chien-Hsiu、Lin Yen-Ting、Yabe Kiyoto
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 ページ: 86~86

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa076

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural Evolution in Massive Galaxies at z ~ 22020

    • 著者名/発表者名
      Tadaki Ken-ichi、Belli Sirio、Burkert Andreas、Dekel Avishai、Forster Schreiber Natascha M.、Genzel Reinhard、Hayashi Masao、Herrera-Camus Rodrigo、Kodama Tadayuki、Kohno Kotaro、Koyama Yusei、Lee Minju M.、Lutz Dieter、Mowla Lamiya、Nelson Erica J.、(他5名)
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 901 ページ: 74~74

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abaf4a

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Environmental Impact on Star-forming Galaxies in a z ~ 0.9 Cluster during the Course of Galaxy Accretion2020

    • 著者名/発表者名
      Asano Tetsuro、Kodama Tadayuki、Motohara Kentaro、Lubin Lori、Lemaux Brian C.、Gal Roy、Tomczak Adam、Kocevski Dale、Hayashi Masao、Koyama Yusei、Tanaka Ichi、Suzuki Tomoko L.、Yamamoto Naoaki、Kimura Daiki、Konishi Masahiro、(他5名)
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 899 ページ: 64~64

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab9dfb

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantifying the Effect of Field Variance on the Hα Luminosity Function with the New Numerical Galaxy Catalog (ν2GC)2020

    • 著者名/発表者名
      Ogura Kazuyuki、Nagashima Masahiro、Shimakawa Rhythm、Hayashi Masao、Kobayashi Masakazu A. R.、Oogi Taira、Ishiyama Tomoaki、Koyama Yusei、Makiya Ryu、Okoshi Katsuya、Onodera Masato、Shirakata Hikari
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 895 ページ: 9~9

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab8631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Redshift Evolution of Green Valley Galaxies in Different Environments from the Hyper Suprime-Cam Survey2020

    • 著者名/発表者名
      Jian Hung-Yu、Lin Lihwai、Koyama Yusei、Tanaka Ichi、Umetsu Keiichi、Hsieh Bau-Ching、Higuchi Yuichi、Oguri Masamune、More Surhud、Komiyama Yutaka、Kodama Tadayuki、Nishizawa Atsushi J.、Chang Yu-Yen
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 894 ページ: 125~125

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab86a8

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ULTIMATE-Subaru: System performance modeling of GLAO and wide-field NIR instruments2020

    • 著者名/発表者名
      Minowa Yosuke、Koyama Yusei、Yanagisawa Kenshi、Motohara Kentaro、Tanaka Ichi、Ono Yoshito H.、Hattori Takashi、Clergeon Christophe S.、Hayano Yutaka、Akiyama Masayuki、Kodama Tadayuki、d'Orgeville Celine、Rigaut Francois、Wang Shiang-Yu、Yoshida Michitoshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 11450 ページ: 114500O

    • DOI

      10.1117/12.2561950

    • 国際共著
  • [雑誌論文] The University of Tokyo Atacama Observatory 6.5m telescope : On-sky performance of the near-infrared instrument SWIMS on the Subaru telescope2020

    • 著者名/発表者名
      Konishi Masahiro、Motohara Kentaro、Takahashi Hidenori、Kato Natsuko M.、Kushibiki Kosuke、Nakamura Hiroki、Chen Nuo、Kodama Tadayuki、Hayashi Masao、Tanaka Ichi、Tadaki Ken-ichi、Toshikawa Jun、Koyama Yusei、Shimakawa Rhytmh、Suzuki Tomoko L.、Asano Tetsuro、Okita Hirofumi、(他28名)
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 11447 ページ: 114475H

    • DOI

      10.1117/12.2560422

    • 国際共著
  • [雑誌論文] ULTIMATE-Subaru: conceptual design of WFI, a near-infrared wide field imager2020

    • 著者名/発表者名
      Motohara Kentaro、Minowa Yusuke、Tanaka Ichi、Hattori Takashi、Koyama Yusei、Konishi Masahiro、Yanagisawa Kenshi、Iwata Ikuru、Wang Shiang-Yu、Chou Richard C. Y.、Kimura Masahiko、Pazder John
    • 雑誌名

      Proceedings of the SPIE

      巻: 11447 ページ: 114470N

    • DOI

      10.1117/12.2560324

    • 国際共著
  • [学会発表] すばる × JCMTで探る宇宙大規模構造形成現場の銀河とその隠された星形成活動2021

    • 著者名/発表者名
      小山佑世
    • 学会等名
      JCMTサイエンスワークショップ「北半球で口径最大 & 焦点面装置とっても充実サブミリ波単一鏡, JCMTを使ってみよう & 使い倒そう!!」
    • 招待講演
  • [学会発表] Panoramic Hα views of proto-clusters at the peak epoch of galaxy formation2020

    • 著者名/発表者名
      Yusei Koyama
    • 学会等名
      Protoclusters - Galaxy Evolution in Confinement
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 研究代表者のウェブサイト

    • URL

      https://www.naoj.org/staff/koyama/homepage/index.html

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公開日: 2021-12-27  

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