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2020 年度 実施状況報告書

原始銀河団の系統的探査に基づく銀河団銀河の進化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K03924
研究機関東京大学

研究代表者

嶋作 一大  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00251405)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード銀河 / 銀河団 / 銀河の進化
研究実績の概要

現在の宇宙に見られる銀河は、銀河団という集団に属しているかどうかで、その性質が大きく異なっている。その違い (環境依存性と呼ばれている) がいつどのように発生したのかは銀河天文学の大きな問題の一つである。この問題に取り組むには、過去の銀河団 (原始銀河団) の観測が必要である。しかしこれまでの原始銀河団探査は、完全性、純粋性、原始銀河団の物理的定義の明確さに問題があった。本研究は、これらの問題点のない (あるいは大幅に軽減した) 原始銀河団探査法を新たに開発し、z~2 (宇宙年齢30億歳) を主な対象にして実際に探査を行い、銀河団に属する銀河の性質を系統的に調べるものである。

昨年度は実際に新しい原始銀河団探査法を開発し、それをCOSMOSという深探査領域に適用して75個の原始銀河団候補を発見した。そして属する銀河の性質を調べた結果、z~2という過去において弱いながらも既に環境依存性が現れていることがわかった。この結果は、z~2以降に銀河団が大きく進化することを示唆している。そこで今年度は、1<z<2 の時代に研究対象を移して原始銀河団の探査を行なった。使用したデータはすばる望遠鏡の大規模サーベイで得られた広さと深さを両立した撮像データである。まだ選択方法の最適化を行なっている段階のため原始銀河団サンプルは確定していないが、暫定では1000個前後の原始銀河団を同定できている。属する銀河の星形成活動が、同じ時代の一般領域の銀河よりも低めであるという示唆も得られている。

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

昨年度の研究に用いた多バンド撮像データに比べ、今年度の1<z<2の原始銀河団の探査に使った撮像データは、カバーしている天域は1桁ほど広いものの、バンド数が5つしかないため、銀河の赤方偏移や星形成率の値の不定性がかなり大きい。そのため昨年度と同じ方法をそのまま適用することができず、試行錯誤を必要とした。しかし大きな問題はほぼ解決し、暫定ながらも原始銀河団のサンプルを作成できた。

今後の研究の推進方策

1<z<2の原始銀河団の選択方法の最適化を行なって最終サンプルを作成する。続いて属する銀河の性質を調べ、一般領域の銀河との比較を通してこの時代の銀河の環境依存性を明らかにする。さらに、より高赤方偏移の原始銀河団の研究 (昨年度の研究) と合わせて、1<z<3での銀河団の進化も議論する。

次年度使用額が生じた理由

2020年度の使用額が予定よりも少なかった大きな理由は、新型コロナの流行で全ての対面の研究会が中止になり、旅費への出費がなかったことである。2021年度は、旅費に加えて、研究環境の整備、論文掲載料に使う計画である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [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, R., Shimasaku, K. et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 909 ページ: id.117 (21pp)

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abd2af

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A systematic search for galaxy proto-cluster cores at z~22020

    • 著者名/発表者名
      Ando, M., Shimasaku, K., Momose, R.
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 496 ページ: 3169-3181

    • DOI

      10.1093/mnras/staa1757

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A systematic search for galaxy protocluster cores at z~22020

    • 著者名/発表者名
      Ando, M., Shimasaku, K., Momose, R.
    • 学会等名
      Protoclusters: Galaxies in Confinement
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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