超広帯域ミリ波サブミリ波観測による大規模構造の進化の研究

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20001003
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 河野 孝太郎 東京大学, 理学系研究科, 教授 (80321587)
• 研究分担者: 川邊 良平 国立天文台, チリ観測所, 教授 (10195141) ; 松原 英雄 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (30219464) ; 羽部 朝男 北海道大学, 理学研究科, 教授 (90180926) ; 半田 利弘 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (40202270)
• 研究期間 (年度): 2008-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ミリ波サブミリ波 / 超伝導 / 銀河形成 / ダスト放射 / 分子輝線 / 重力レンズ

研究実績の概要

本研究は、ミリ波サブミリ波帯での深く広いサーベイ観測および分光観測に基づき、多量のダストに覆い隠された爆発的星形成銀河（サブミリ波銀河）が、初期宇宙にどれだけ存在し、宇宙の星形成史の中で、どのような役割を果たしているか、を明らかにすること等を目的としている。研究の最終年度となる平成24年度の主な研究実績は、以下の通りである。(1) ボロメーターカメラAzTECで発見した膨大なサブミリ波銀河のうち、特に高赤方偏移にあると考えられる銀河サンプルを構築し、うち1個をSMA干渉計で、また30個をアタカマミリ波サブミリ波アレイ（ALMA）で観測した。その結果、Hubble宇宙望遠鏡やSpitzer宇宙望遠鏡による可視光から赤外線域での画像で非常に「赤い」特徴を示すもの、すなわち、確かに初期宇宙にあると考えられる爆発的星形成銀河が多数存在することを明らかにした。(2) AzTECで発見した特異に明るい、おそらく重力レンズにより強く増光された爆発的星形成銀河のサンプルについて、ALMAやHerschel宇宙望遠鏡、ATCA干渉計を用いた追求観測を行い、重力レンズ像を得ることに成功した他、赤方偏移が2から3を越えるような初期宇宙の爆発的星形成銀河であることを明らかにした。(3) 波長1.1mm帯および870μm帯の2色同時観測を可能とする超伝導遷移端センサーを南米アタカマに設置したASTE望遠鏡に搭載し、2度にわたり試験観測を実施した。残念ながら、悪天候によりなかなか良好な条件での観測ができない期間が続いたが、いくつかの天域での観測に成功した。解析手法の検討を行いつつ、データ解析を進めている。(4) 野辺山45m鏡に搭載した超広帯域分光観測システムでの観測が進み、複数の爆発的星形成銀河でCO輝線の初検出に成功した。これらの成果から、ダストに覆い隠された爆発的星形成銀河が、従来の理論予想を越えて初期宇宙に多数存在している可能性が示唆される。

現在までの達成度 (段落)

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] AzTEC/ASTE 1.1-mm survey of SSA22: Counterpart identification and photometric redshift survey of submillimetre galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Umehata, H., Tamura, Y., Kohno, K., Hatsukade, B., Scott, K. S., Kubo, M., Yamada, T., Ivison, R. J., Cybulski, R., Aretxaga, I., et al.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of an Ultra-bright Submillimeter Galaxy behind the Small Magellanic Cloud (2013)
  • 著者名/発表者名: Takekoshi, T., Tamura, Y., Minamidani, T., Kohno, K., 20 coauthors
  • 雑誌名: Astrophys. J 巻: 774 ページ: L30(6 pages)
  • DOI: DOI:10.1088/2041-8205/774/2/L30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Herschel reveals the obscured star formation in HiZELS Hα emitters at z=1.47 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ibar, E., 15 coauthors, Ikarashi, S., Kohno, K., et al
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 434 ページ: 3218-3235(4 pages)
  • DOI: DOI:10.1093/mnras/stt1258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Submm/mm Galaxy Counterpart Identification Using a Characteristic Density Distribution (2013)
  • 著者名/発表者名: Alberts, S., 7 coauthors, Ezawa, H., Hughes, D. H., Kawabe, R., Kim, S., Kohno, K., and Oshima, T.
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 431 ページ: 194-209
  • DOI: DOI:10.1093/mnras/stt155
  • 査読あり
• [雑誌論文] Obscured star formation in Ly-alpha blobs at z = 3.1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tamura, Y., Matsuda, Y., Ikarashi, S., Scott, K. S., Hatsukade, B., Umehata, H., Saito, Nakanishi, K., Yun, M. S., Ezawa, H., Hughes, D. H., Iono, D., Kawabe, R., Kohno, K., and Wilson, G. W.
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 430 ページ: 2768-2773
  • DOI: DOI:10.1093/mnras/stt077
  • 査読あり
• [雑誌論文] X-ray detections of submillimetre galaxies: active galactic nuclei versus starburst contribution (2013)
  • 著者名/発表者名: Johnson, S. P., Wilson, G. W., Wang, Q. D., Williams, C. C., Scott, K. S., Yun, M. S., Pope, A., Lowenthal, J., Aretxaga, I., Hughes, D., Kim, M. J., Kim, S., Tamura, Y., Kohno, K., Ezawa, H., Kawabe, R., Oshima, T.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 431 ページ: 662-682
  • DOI: 10.1093/mnras/stt197
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of TES bolometer camera for ASTE telescope: II. Performance of detector arrays (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirota, A., Westbrook, B., Suzuki, K., Izumi, T., Takekoshi, T., Sato, T., Oshima, T., Minamidani, T., Kawamura, M., Suzuki, A., Lee, A. T., Holzapfel, W. L., Kohno, K., Kawabe, R.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 23 ページ: 2101305(4pages)
  • DOI: 10.1109/TASC.2013.2247791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of TES bolometer camera for ASTE telescope: I. bolometer design (2013)
  • 著者名/発表者名: Oshima, T., Kawamura, M., Westbrook, B., Sato, T., Suzuki, A., Takekoshi, T., Suzuki, K., Minamidani, T., Hirota, A., Izumi, T., Lee, A. T., Holzapfel, W. L., Kohno, K., and Kawabe, R.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Applied Superconductivity 巻: 23 ページ: 2101004(4pages)
  • DOI: 10.1109/TASC.2013.2240751
  • 査読あり
• [雑誌論文] Submillimeter ALMA Observations of the Dense Gas in the Low-Luminosity Type-1 Active Nucleus of NGC 1097 (2013)
  • 著者名/発表者名: Izumi, T., Kohno, K., Martin, S., Espada, D., Harada, N., Matsushita, S., Hsieh, P. Y., Turner, J. L., Meier, D. S., Schinnerer, E., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: 100 (26 pages)
  • DOI: 10.1093/pasj/65.5.100
  • 査読あり
• [雑誌論文] HerMES: The Contribution to the Cosmic Infrared Background from Galaxies Selected by Mass and Redshift (2013)
  • 著者名/発表者名: Viero, M. P., Moncelsi, L., Quadri, R. F., Arumugam, V., Assef, R. J., ethermin, M., Bock, J., Bridge, C., Casey, C. M., Conley, A., Cooray, A., Farrah, D., Glenn, J., Heinis, S., Ibar, E., Ikarashi, S., Ivison, R. J., Kohno, K., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 779 ページ: id.32(23pages)
  • DOI: 10.1088/0004-637X/779/1/32
  • 査読あり
• [雑誌論文] Submillimeter Galaxies in the SSA22 Protocluster at z = 3.1 (2013)
  • 著者名/発表者名: Umehata, H., Tamura, Y., Kohno, K.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 476 ページ: 271-272
• [雑誌論文] Clustering Properties of 1.1 mm-Selected Submillimetre Galaxies Uncovered by AzTEC Deep Surveys (2013)
  • 著者名/発表者名: Hatsukade, B., Takeuchi, T., T., Pollo, A., Kohno, K., et al.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 476 ページ: 269-270
• [雑誌論文] Sub-mm Singledish and Interferometric Observations of the Proto-Cluster around 4C 23.56 at z = 2.5 (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Kohno, K., Tanaka, I., Kodama, T., Hatsukade, B., Tamura, Y., Nakanishi, K., Iono, D., et al.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 476 ページ: 263-264
• [雑誌論文] AzTEC/ASTE Deep and Wide Submillimeter Galaxy Survey in the Subaru/XMM-Newton Deep Field: Identification of VLA, Spitzer and Herschel Counterparts to 1100-μm-Selected Galaxies and Redshifts (2013)
  • 著者名/発表者名: Ikarashi, S., Kohno, K., Aretxaga, I., Arumugam, V., Caputi, K., Dunlop, J., Hatsukade, B., Hughes, D., Iono, D., Ivison, R., et al.
  • 雑誌名: ASP Conference Series 巻: 476 ページ: 265-268
• [雑誌論文] A New 100-GHz Band Two-Beam Sideband-Separating SIS Receiver for Z-Machine on the NRO 45-m Radio Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, T., Kimura, K., Nishimura, A., Iwashita, H., Miyazawa, C., Sakai, T., Iono, D., Kohno, K., Kawabe, R., Kuno, N., Ogawa, H., Asayama, S., Tamura, T., and Noguchi, T.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of the Pacific 巻: 125 ページ: 252-262
  • DOI: DOI:10.1086/670124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optics Design and Optimizations of the Multi-color TES Bolometer Camera for the ASTE Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: Takekoshi, T., Minamidani, T., Nakatsubo, S., Oshima, T., Kawamura, M., Matsuo, H., Sato, T.,Halverson, N. W., Lee, A. T., Holzapfel, W. L., Tamura, Y., Hirota, A., Suzuki, K., Izumi, T., Sorai,K., Kohno, K., Kawabe, R.
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology 巻: 2 ページ: 584-592
  • DOI: DOI:10.1109/TTHZ.2012.2218102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Initial Results from Nobeyama Molecular Gas Observations of Distant Bright Galaxies (2012)
  • 著者名/発表者名: Iono, D., Hatsukade, B., Kohno, K., Kawabe, R.,, Ikarashi, S., Ichikawa, K., Kodama, T., Motohara, K., Nakajima, T., Nakanishi, K., Ohta, K., Ota, K., Saito, T., Suzuki, K., Tadaki, K.-i., Tamura, Y., et al
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 64 ページ: L2
  • DOI: DOI:10.1093/pasj/64.4.L2
  • 査読あり
• [雑誌論文] The source counts of submillimetre galaxies detected at lambda = 1.1 mm (2012)
  • 著者名/発表者名: Scott, K. S., Wilson, G. W., Aretxaga, I., Austermann, J. E., Chapin, E. L., Dunlop, J. S., Ezawa, H., Halpern, M., Hatsukade, B., Hughes, D. H., Kawabe, R., Kim, S., Kohno, K., et al
  • 雑誌名: MNRAS 巻: 423 ページ: 575-589
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2966.2012.20905.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design Evolution of the Spiderweb TES Bolometer for Cosmology Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Westbrook, B., 14 coauthors, Oshima, T., Kawamura, M., and Kohno, K
  • 雑誌名: J. of Low Temperature Phys 巻: 167 ページ: 885-891
  • DOI: DOI:10.1007/s10909-012-0528-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Molecular Cloud Evolutions in the Nearby Spiral Galaxy M33 (2012)
  • 著者名/発表者名: Miura, R, E., Kohno, K., Tosaki, T., Espada, D., Hwang, N., Kuno, N., Okumura, S. K., Hirota, A., Muraoka, K., Onodera, S., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 761 ページ: id.37(23pages)
  • DOI: 10.1088/0004-637X/761/1/37
  • 査読あり
• [学会発表] ALMA close-up view of dense molecular medium in the central regions of nearby active galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: 日本天文学会2014年春季年会 企画セッション
  • 発表場所: ICU、東京都
  • 年月日: 2014-03-19 – 2014-03-22
  • 招待講演
• [学会発表] Extreme starburst galaxies in the early universe (2014)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: Transformational Science with the SKA
  • 発表場所: Stellenbosch, South Africa
  • 年月日: 2014-02-17 – 2014-02-21
  • 招待講演
• [学会発表] ALMA study of dense molecular medium in the central regions of active galaxies (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: East-Asian ALMA Science Workshop 2013
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2013-09-02 – 2013-09-04
  • 招待講演
• [学会発表] ALMA時代の超巨大ブラックホール形成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河野孝太郎
  • 学会等名: 日本天文学会2013年春季年会 企画セッション
  • 発表場所: 埼玉大学、埼玉県
  • 年月日: 2013-03-20 – 2013-03-23
  • 招待講演
• [学会発表] 超広帯域ミリ波サブミリ波観測に基づく大規模構造の進化の研究：進捗状況 (2013)
  • 著者名/発表者名: 河野孝太郎
  • 学会等名: 日本天文学会2013年春季年会
  • 発表場所: 埼玉大学、埼玉県
  • 年月日: 2013-03-20 – 2013-03-23
• [学会発表] The Picture of Submillimeter Galaxies in the SSA22 Proto-Cluster Region (2012)
  • 著者名/発表者名: Umehata, H., Tamura, Y., Kohno, K
  • 学会等名: The 39th COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Mysore, India
  • 年月日: 20120714-22
• [学会発表] Transition-edge sensor bolometer arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: Oshima, T.
  • 学会等名: International Workshop on Superconducting Sensors and Detectors
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2012-12-12 – 2012-12-15
  • 招待講演
• [学会発表] ALMA Band 7 observations of dense molecular medium in the type-1 active nucleus of NGC 1097 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: The First Year of ALMA Science
  • 発表場所: Puerto Veras, Chile
  • 年月日: 2012-12-12 – 2012-12-15
• [学会発表] Observations of high redshift galaxies: from Nobeyama to ALMA (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: New Trends in Radio Astronomy in the ALMA Era
  • 発表場所: Hakone, Kanagawa, Japan
  • 年月日: 2012-12-03 – 2012-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] Exploring the formation and evolution of galaxies through Terahertz windows (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: International Symposium on Frontiers in THz Technology
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2012-11-26 – 2012-11-30
  • 招待講演
• [学会発表] ALMA observations of Dense Molecular Gas in active galaxies (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: SOCHIAS 2012: Submm astronomy in Chile
  • 発表場所: Vina del Mar, Chile
  • 年月日: 2012-10-10 – 2012-10-12
  • 招待講演
• [学会発表] AzTEC/ASTE confusion-limited 1100um SMG survey in SXDF: VLA, Spitzer and Herschel counterparts for AzTEC sources and their nature (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikarashi, S., Kohno, K., Tamura, Y., et al.
  • 学会等名: CCAT high-redshift galaxies workshop
  • 発表場所: Colorado, USA
  • 年月日: 2012-09-20 – 2012-09-22
• [学会発表] An ultra-bright SMG behind a nearby cluster (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅畑豪紀、河野孝太郎、田村陽一、五十嵐創、鈴木賢太、大島泰、田中壱、川辺良平、伊王野大介、中西康一郎、江上英一、廿日出文洋
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学、大分県
  • 年月日: 2012-09-19 – 2012-09-21
• [学会発表] ALMA study of the activities in galaxies (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohno, K.
  • 学会等名: ALMA-EA Science Workshop
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2012-09-12 – 2012-09-13
  • 招待講演
• [学会発表] Dust and CO in Halpha emitting galaxies associated with the proto-cluster around 4C 23.56 at z=2.48 (2012)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, K., Kohno, K.
  • 学会等名: Growing-up at high redshift: from proto-clusters to galaxy clusters
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2012-09-10 – 2012-09-13
• [学会発表] Submillimeter Galaxies in the SSA22 Protocluster at z=3.1 (2012)
  • 著者名/発表者名: Umehata, H., Tamura, Y., Kohno, K.
  • 学会等名: Growing-up at high redshift: from proto-clusters to galaxy clusters
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2012-09-10 – 2012-09-13
• [備考] 超広帯域ミリ波サブミリ波観測に基づく大規模構造の進化の研究
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/~kkohno/wiki/index.php?H20tokusui