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2020 年度 実績報告書

多波長分光観測で探る遠方銀河の化学進化

研究課題

研究課題/領域番号 19J01222
研究機関東京大学

研究代表者

播金 優一  東京大学, 宇宙線研究所, 助教

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2022-03-31
キーワード銀河形成 / 宇宙再電離 / 銀河進化
研究実績の概要

2019年に引き続きUniversity College Londonに滞在し、Richard Ellis教授やNicolas Laporte氏らと遠方銀河の金属吸収線についての研究を進め、主著論文を執筆した (Harikane et al. 2020b)。我々の研究によってz~6の非常に明るい遠方銀河はCII1334といった低電離金属吸収線が深く、暗い銀河に比べて中性ガスのcovering fractionが大きいことがわかった。これはこのような明るい銀河の電離光子脱出率が低く、宇宙再電離への寄与が限定的であったことを示唆している。またstellar, ISMの金属吸収線を星種族合成モデルやより近傍で得られた経験則と比較することで、これらの明るいz~6の銀河はすでに化学進化が進んでいることが示唆された。本研究の結果については論文の出版に加えて、天文学会秋期年会で口頭発表を行った。
また、昨年進めたALMAを使った化学進化の研究については論文が出版され (Harikane et al. 2020a)、初代星・初代銀河研究会での招待講演や、2つの国際会議での口頭講演 (Covid-19のためzoomで開催) で研究内容について発表した。
さらに、これらの遠方宇宙における化学進化の研究をさらに発展させるために、James Webb Space Telescopeのcycle 1観測提案募集に提案書を提出し、2本の提案書が受理された。うち1本はカルフォルニア大学のRyan Sanders氏との共同提案である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

化学進化研究を進める上で、静止系可視の金属輝線を調べることができるJames Webb Space Telescopeは非常に重要な望遠鏡である。James Webb Space Telescopeのcycle 1の観測提案2本 (両方ともPI) が受理され、うち1本は化学進化研究のエキスパートであるカルフォルニア大学のRyan Sanders氏との共同提案であること等を踏まえると、本研究の発展に大きく確かな道筋がついたと判断できるため。

今後の研究の推進方策

James Webb Space Telescopeによって取得されるデータを用いて、遠方宇宙における金属量の赤方偏移進化の検証を行う。またALMAを使って遠赤外の方面からも引き続き化学進化を探る。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 14件、 査読あり 14件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University College London/University of Cambridge(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University College London/University of Cambridge
  • [国際共同研究] University of Arizona(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Arizona
  • [国際共同研究] Scuola Normale Superiore(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Scuola Normale Superiore
  • [国際共同研究] Leiden Observatory(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Leiden Observatory
  • [雑誌論文] A puzzling non-detection of [OIII] and [CII] from a z~7.7 galaxy observed with ALMA2021

    • 著者名/発表者名
      Binggeli C.、Inoue A. K.、Hashimoto T.、Toribio M. C.、Zackrisson E.、Ramstedt S.、Mawatari K.、Harikane Y.、Matsuo H.、Okamoto T.、Ota K.、Shimizu I.、Tamura Y.、Taniguchi Y.、Umehata H.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 646 ページ: A26~A26

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202038180

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] FIR-luminous [C ii] Emitters in the ALMA-SCUBA-2 COSMOS Survey (AS2COSMOS): The Nature of Submillimeter Galaxies in a 10 Comoving Megaparsec-scale Structure at z~4.62021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhashi I.、Matsuda Y.、Smail Ian、Hayatsu N. H.、Simpson J. M.、Swinbank A. M.、Umehata H.、Dudzeviciute U.、Birkin J. E.、Ikarashi S.、Chen Chian-Chou、Tadaki K.、Yajima H.、Harikane Y.、Inami H.、Chapman S. C.、Hatsukade B.、Iono D.、Bunker A.、Ao Y.、Saito T.、Ueda J.、Sakamoto S.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 907 ページ: 122~122

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abcc72

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Subaru High-z Exploration of Low-luminosity Quasars (SHELLQs). XII. Extended [CII] Structure (Merger or Outflow) in a z = 6.72 Red Quasar2021

    • 著者名/発表者名
      Izumi Takuma、Onoue Masafusa、Matsuoka Yoshiki、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 908 ページ: 235~235

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd7ef

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Large Population of ALMA Galaxies at z > 6 with Very High [OIII] 88 μm to [CII] 158 μm Flux Ratios: Evidence of Extremely High Ionization Parameter or PDR Deficit?2020

    • 著者名/発表者名
      Harikane Yuichi、Ouchi Masami、Inoue Akio K.、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 896 ページ: 93~93

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab94bd

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Mean Absorption-line Spectra of a Selection of Luminous z~6 Lyman Break Galaxies2020

    • 著者名/発表者名
      Harikane Yuichi、Laporte Nicolas、Ellis Richard S.、Matsuoka Yoshiki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 902 ページ: 117~117

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb597

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

    • 著者名/発表者名
      Mukae Shiro、Ouchi Masami、Cai Zheng、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
  • [雑誌論文] A Wide and Deep Exploration of Radio Galaxies with Subaru HSC (WERGS). III. Discovery of a z = 4.72 Radio Galaxy with the Lyman Break Technique2020

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Takuji、Nagao Tohru、Ikeda Hiroyuki、Toba Yoshiki、Kajisawa Masaru、Ono Yoshiaki、Tanaka Masayuki、Akiyama Masayuki、Harikane Yuichi、Ichikawa Kohei、Kawaguchi Toshihiro、Kawamuro Taiki、Kohno Kotaro、Lee Chien-Hsiu、Lee Kianhong、Matsuoka Yoshiki、Niida Mana、Ogura Kazuyuki、Onoue Masafusa、Uchiyama Hisakazu
    • 雑誌名

      The Astronomical Journal

      巻: 160 ページ: 60~60

    • DOI

      10.3847/1538-3881/ab98fe

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extremely Metal-poor Representatives Explored by the Subaru Survey (EMPRESS). I. A Successful Machine-learning Selection of Metal-poor Galaxies and the Discovery of a Galaxy with M*<10^6 Mo and 0.016 Zo2020

    • 著者名/発表者名
      Kojima Takashi、Ouchi Masami、Rauch Michael、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 898 ページ: 142~142

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aba047

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Mass-Metallicity Relation at z~8: Direct-method Metallicity Constraints and Near-future Prospects2020

    • 著者名/発表者名
      Jones Tucker、Sanders Ryan、Roberts-Borsani Guido、Ellis Richard S.、Laporte Nicolas、Treu Tommaso、Harikane Yuichi
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 903 ページ: 150~150

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abb943

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Faint End of the Quasar Luminosity Function at z~5 from the Subaru Hyper Suprime-Cam Survey2020

    • 著者名/発表者名
      Niida Mana、Nagao Tohru、Ikeda Hiroyuki、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 904 ページ: 89~89

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abbe11

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Faint Quasars Live in the Same Number Density Environments as Lyman Break Galaxies at z~42020

    • 著者名/発表者名
      Uchiyama Hisakazu、Akiyama Masayuki、Toshikawa Jun、Kashikawa Nobunari、Overzier Roderik、Nagao Tohru、Ichikawa Kohei、Marinello Murilo、Imanishi Masatoshi、Tanaka Masayuki、Matsuoka Yoshiki、Komiyama Yutaka、Ishikawa Shogo、Onoue Masafusa、Kubo Mariko、Harikane Yuichi、Ito Kei、Namiki Shigeru、Liang Yongming
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 905 ページ: 125~125

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abc47b

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CHORUS. I. Cosmic HydrOgen Reionization Unveiled with Subaru: Overview2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue Akio K、Yamanaka Satoshi、Ouchi Masami、et al.
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 ページ: 101

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa100

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Early Low-mass Galaxies and Star-cluster Candidates at z~6-9 Identified by the Gravitational-lensing Technique and Deep Optical/Near-infrared Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Kikuchihara Shotaro、Ouchi Masami、Ono Yoshiaki、Mawatari Ken、Chevallard Jacopo、Harikane Yuichi、Kojima Takashi、Oguri Masamune、Bruzual Gustavo、Charlot Stephane
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 893 ページ: 60~60

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab7dbe

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Spectroscopic Identifications of Early Large Scale Structures at z~6-72020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Harikane
    • 学会等名
      Protoclusters: galaxies in confinement
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 遠方銀河観測と宇宙最電離2020

    • 著者名/発表者名
      播金優一
    • 学会等名
      初代星・初代銀河研究会2020
    • 招待講演
  • [学会発表] Large Population of ALMA Galaxies at z>6 with High [OIII]88um to [CII]158um Flux Ratios2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Harikane
    • 学会等名
      Summer All Zoom Epoch of Reionization Astronomy Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Large Population of ALMA Galaxies at z>6 with Very High [OIII]88um to [CII]158um Flux Ratios2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Harikane
    • 学会等名
      The Rise of Metals and Dust in Galaxies through Cosmic Time
    • 国際学会
  • [学会発表] The Mean Absorption Line Spectra of a Selection of Luminous z~6 Lyman Break Galaxies2020

    • 著者名/発表者名
      播金優一
    • 学会等名
      日本天文学会2020年秋季年会

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公開日: 2021-12-27  

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