化学進化を整合的に取り入れた銀河のSEDモデル構築

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20740105
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 竹内 努 名古屋大学, 高等研究院, 講師 (90436072)
• キーワード: 理論天文学 / 光赤外線天文学 / 銀河形成進化 / 星形成 / 輻射輸送 / ダスト形成 / 化学進化

研究概要

本研究は,多波長観測データ及び理論モデルによって宇宙の真の星形成史・重元素合成史を明らかにすることを目的としている.まず多波長観測について,21年度末にAKARIで検出された銀河に可視光銀河探査SDSS,紫外線衛星GALEXの観測を組み合わせることで,世界で最も稠密に波長をカバーしたデータを構築したが,H22年度はこれをもとにしてスペクトルエネルギー分布(SED)や星形成指標,減光量など詳細な研究を発展させた.特にCIGALEというSEDモデルを用いて星形成によって直接温められたダストとそうでないものの切り分けを行った.その結果,星形成に関連するダスト放射は全赤外線光度の80%程度を占めることを定量的に示したそして,AKARIを用いて紫外線銀河の赤外線光度を測定し,紫外線銀河の減光則が従う新しい関係式を導いた.また,スペクトルの形状が非常に複雑な銀河の中間赤外線放射もまた星形成率の有効な指標として使えることを示した.さらに,中間赤外線深探査North Ecliptic Pole (NEP)のデータを用い,星・銀河弁別法の新しい技術を開発した.数理的側面からは,多波長光度関数構築のための新しい統計理論を提示した.22年度は,この方法論が光度関数への応用のみならず,宇宙論への幅広い応用が可能なことを示すことができた.理論モデルについては,H22年度は特に超新星の衝撃波によるダスト粒子の破壊,星間物質中での破砕によるサイズ進化,およびAGB星によるダスト生成過程を取り入れた銀河のスペクトル進化モデルのひな型を構築した.そして,これらの過程と星間分子雲による成長過程まで取り入れた,銀河年齢全体に適用できるダスト進化理論を完成した.ここからサイズ分布進化を宇宙年齢全範囲にわたって整合的にトレースできる理論を構築することができる.以上より,本課題の目標はほぼ達成できたと考えている.

研究成果

• [雑誌論文] Copula cosmology : Constructing a likelihood function (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Ichiki, K., Takeuchi, T.T.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 83 ページ: 023501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Luminosity Functions of Local Infrared Galaxies Revisited : Implications to the Cosmic Star Formation History and AGN Evolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Goto, T., Arnouts, S., Inami, I., Matsuhara, H., Pearson, C., Takeuchi, T.T., Le Floc'h, E., Takagi, T., Wada, T., Nakagawa, T., Oyabu, S., Ishihara, D., Lee, H.M., Jeong, W.-S., Serjeant, S., Sedgwick, C., Treister, E.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 410 ページ: 573-584
  • 査読あり
• [雑誌論文] AzTEC/ASTE 1.1mm Survey of the AKARI Deep Field South : Source Catalogue and Number Counts (2011)
  • 著者名/発表者名: Hatsukade, B., Kohno, K., Aretxaga, I., Austermann, J.E., Ezawa, H., Hughes, D.H., Ikarashi, S., Iono, D., Kawabe, R., Khan, S., Matsuo, H., Matsuura, S., Nakanishi, K., Oshima T., Perera, T., Scott, K.S., Shirahata, M., Takeuchi, T.T., Tamura, Y., Tanaka, K., Tosaki, T., Wilson, G.W., Yun, M.S.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 411 ページ: 102-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Star forming galaxies in the AKARI Deep Field South : identifications and SEDs (2010)
  • 著者名/発表者名: Malek, K., Pollo, A., Takeuchi, T.T., Bienias, P., Shirahata, M., Matsuura, S., Kawada, M.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 514 ページ: A11(21)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Star formation and dust extinction properties of local galaxies from AKARI-GALEX all-sky surveys : First results from most secure multiband sample from the far-ultraviolet to far-infrared (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T., Buat, V., Heinis, S., Giovannoli, E., Yuan, F.-T., Iglesias-Paramo, J., Murata, K.L., Burgarella, D.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 514 ページ: A4(13)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Star-galaxy separation by far-infrared color-color diagrams for the AKARI FIS All-Sky Survey (Bright Source Catalogue Version β-1) (2010)
  • 著者名/発表者名: Pollo, A., Rybka, P., Takeuchi, T.T.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 514 ページ: A3(18)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmental dependence of 8um luminosity functions of galaxies at z～0.8 : Comparison between RXJ1716.4+6708 and the AKARI NEP deep field (2010)
  • 著者名/発表者名: Goto, T., Koyama, Y., Wada, T., Pearson, C., Matsuhara, H., Takagi, T., Shim, H., Im, M., Lee, M.G., Inami, H., Malkan, M., Okamura, S., Takeuchi, T.T., Serjeant, S., Kodama, T., Nakagawa, T., Oyabu, S., Ohyama, Y., Lee, H.M., Hwang, N., Hanami, H., Imai, K., Ishigaki, T.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 514 ページ: A7(5)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Infrared Luminosity functions of Galaxies in the AKARI NEP-Deep field : Revealing the cosmic star formation history hidden by dust (2010)
  • 著者名/発表者名: Goto, T., Takagi, T., Matsuhara, H., Takeuchi, T.T., Pearson, C., Wada, T., Nakagawa, T., Ilbert, O., Le Floc'h, E., Oyabu, S., Ohyama, Y., Malkan, M., Lee, H.M., Lee, M.G., Inami, H., Hwang, N., Hanami, H., Im, M., Imai, K., Ishigaki, T., Serjeant, S., Shim, H.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 514 ページ: A6(12)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Herschel ATLAS (2010)
  • 著者名/発表者名: Eales, S., et al.
  • 雑誌名: Publication of the Astronomical Society of the Pacific 巻: 122 ページ: 499-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constructing a bivariate distribution function with given marginals and correlation : application to the galaxy luminosity function (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T.
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 406 ページ: 1830-1840
  • 査読あり
• [雑誌論文] Precise Estimation of Cosmological Parameters Using a More Accurate Likelihood Function (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Ichiki, K., Takeuchi, T.T.
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 105 ページ: 251301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral energy distributions of an AKARI-SDSS-GALEX sample of galaxies (2010)
  • 著者名/発表者名: Buat, V., Giovannoli, E., Takeuchi, T.T., Heinis, S., Yuan, F.-T., Burgarella, D., Noll, S., Iglesias-Paramo, J.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 529 ページ: A22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infrared SED Model for Young Galaxies : Effect of SN Reverse Shock and Shattering on Dust Grains (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T., Ishii, T.T., Hirashita, H., Nozawa, T., Kozasa, T.
  • 雑誌名: Hunting for the Dark : the Hidden Side of Galaxy Formation 巻: 1240 ページ: 91-93
• [雑誌論文] The Star Formation Rate Functions at z=0-1 : the Latter Half of the History of Visible and Hidden Star Formation in the Universe (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T., Buat, V., Burgarella, D., Giovannoli, E., Murata, K.L., Iglesias-Paramo, J., Hernandez-Fernandez, J.
  • 雑誌名: Hunting for the Dark : the Hidden Side of Galaxy Formation 巻: 1240 ページ: 59-62
• [雑誌論文] Dust and Stars : Galaxies in the AKARI Deep Field South (ADF-S) (2010)
  • 著者名/発表者名: Pollo, A., Malek, K., Takeuchi, T.T., Bienias, P., Shirahata, M., Matsuura, S., Kawada, M.
  • 雑誌名: Hunting for the Dark : the Hidden Side of Galaxy Formation 巻: 1240 ページ: 51-54
• [学会発表] First Results on the Star Formation and Extinction in Local Galaxies from AKARI All-Sky Surveys (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T.
  • 学会等名: 赤外線から切り込む銀河形成理論の新展開～あかりからALMAへ
  • 発表場所: Nagasaki : Japan(Invited)
  • 年月日: 20110322-20110324
• [学会発表] 近赤外線観測を用いた,近傍銀河の構造評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤原麻衣, 松岡良樹, 竹内努
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 筑波:日本(アブストラクト集録:震災のため年会中止)
  • 年月日: 20110316-20110319
• [学会発表] 銀河の星質量と星形成率の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村田勝寛, 竹内努
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 筑波:日本(アブストラクト集録:震災のため年会中止)
  • 年月日: 20110316-20110319
• [学会発表] 銀河の紫外線波長領域における減光則の検証 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池山輝, 竹内努, 村田勝寛, 井上昭雄
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 筑波:日本(アブストラクト集録:震災のため年会中止)
  • 年月日: 20110316-20110319
• [学会発表] CMB foreground modeling and its subtraction : a prospect from galaxy evolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T.
  • 学会等名: Cosmic Microwave Background Radiation and Its Foreground Interstellar Components
  • 発表場所: Tokyo : Japan(Invited)
  • 年月日: 2011-02-17
• [学会発表] Physics of the Formation and Evolution of Galaxies : Report from the High-z Working Group (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T., Hirashita, H., Yokoyama, S.
  • 学会等名: SKA-Japan Workshop 2010
  • 発表場所: Mitaka : Japan(Invited)
  • 年月日: 20101104-20101105
• [学会発表] Current Hot Topics on Dust in Galaxies : Herschel and Beyond (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T.
  • 学会等名: 28^<th> Grain Formation Workshop/Dust in Galaxies
  • 発表場所: Kobe : Japan(Invited)
  • 年月日: 20100901-20100902
• [学会発表] Dust SED model of very young galaxies with AGB dust (2010)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, T.T., Asano, R.S., Ishii, T.T., Nozawa, N., Hirashita, H., Kozasa, T.
  • 学会等名: Why Galaxies Care about AGB Stars II. Shining Examples and Common Inhabitants
  • 発表場所: Vienna : Austria
  • 年月日: 20100816-20100820
• [学会発表] AKARI All-Sky Far-Infrared Survey : AGB stars in our Galaxy and around (2010)
  • 著者名/発表者名: Pollo, A., Rybka, P., Takeuchi, T.T.
  • 学会等名: Why Galaxies Care about AGB Stars II. Shining Examples and Common Inhabitants
  • 発表場所: Vienna : Austria
  • 年月日: 20100816-20100820
• [学会発表] Dust formation history of galaxies : dependence on the sources of dust production (2010)
  • 著者名/発表者名: Asano, R.S., Takeuchi, T.T., Hirashita, H., Inoue, A.K.
  • 学会等名: Why Galaxies Care about AGB Stars II. Shining Examples and Common Inhabitants
  • 発表場所: Vienna : Austria
  • 年月日: 20100816-20100820
• [学会発表] AGB stars in the AKARI NEP-Deep Field (2010)
  • 著者名/発表者名: Solarz, A., Pollo, A., Takeuchi, T.T., Pepiak, A.
  • 学会等名: Why Galaxies Care about AGB Stars II. Shining Examples and Common Inhabitants
  • 発表場所: Vienna : Austria
  • 年月日: 20100816-20100820
• [学会発表] AKARI All Sky Far-Infrared Survey-where to look for AGB stars? (2010)
  • 著者名/発表者名: Rybka, P., Pollo, A., Takeuchi, T.T.
  • 学会等名: Why Galaxies Care about AGB Stars II. Shining Examples and Common Inhabitants
  • 発表場所: Vienna : Austria
  • 年月日: 20100816-20100820
• [備考] ホームページURL
  • URL: http://garm.iar.nagoya-u.ac.jp/~takeuchi
• [備考] プレスリリース名古屋大学高等研究院からのリンクURL
  • URL: http://www.iar.nagoya-u.ac.jp/SRPR/takeuchiNews.html