すばる望遠鏡 広領域探査データを用いた遠方銀河形態の研究

2020 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14508
• 研究機関: 北見工業大学
• 研究代表者: 澁谷 隆俊 北見工業大学, 工学部, 助教 (30713995)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 銀河形態 / 遠方銀河 / すばる望遠鏡

研究実績の概要

点像分布関数の逆畳み込みに基づく画像高解像度化ソフトウェアを開発した．本ソフトウェアを用いて，すばる望遠鏡の広視野カメラ Hyper Suprime-Cam (HSC) の画像を高解像度化させたところ，ハッブル宇宙望遠鏡 (Hubble) の画像と同程度まで空間分解能を高めることができた．高解像度化 HSC 画像と Hubble 画像を比較して，本ソフトウェアの性能を調べると，赤方偏移 z>2 の明るい合体銀河を ~90% の高い完全性 (completeness) で同定できることが分かった．性能評価の結果を受け，HSC の広領域探査で見つけられた静止系紫外線で明るい銀河の合体/非合体形態分類を行なった．形態分類における完全性，汚染率 (contamination rate)，前景/背景銀河の写り込みの効果 (chance projection effect) を考慮し，z~4-7 の銀河合体率 f_merger を測定すると，静止系紫外線で明るい銀河と対照サンプルである暗い銀河の f_merger の間に有意な差異は見られなかった．本研究結果から，先行研究で報告されている z~4-7 の静止系紫外線で明るい銀河の個数密度超過は，主に銀河合体ではなく別の物理現象 (例えば，遠方銀河における非効率な星形成フィードバックや低いダスト減光効果) に起因することが示唆される．本研究の画像高解像度化の手法や f_merger の測定結果を学術論文として纏めた．

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

画像高解像度化ソフトウェアを開発し，広領域探査データを用いた遠方銀河形態の研究を開始することができたため．初期結果を学術論文として纏めることができたため．

今後の研究の推進方策

点像分布関数の逆畳み込み以外のアルゴリズムによる画像高解像度化ソフトウェアを開発する．静止系紫外線で明るい銀河の f_merger 測定だけでなく，狭視野装置で調べることが困難な，遠方銀河の形態的性質について研究を行う．

研究成果

• [雑誌論文] ALMA uncovers the [C?ii] emission and warm dust continuum in a z?= 8.31 Lyman break galaxy (2020)
  • 著者名/発表者名: Bakx Tom J L C、Tamura Yoichi、Hashimoto Takuya、Inoue Akio K、Lee Minju M、Mawatari Ken、Ota Kazuaki、Umehata Hideki、Zackrisson Erik、Hatsukade Bunyo、Kohno Kotaro、Matsuda Yuichi、Matsuo Hiroshi、Okamoto Takashi、Shibuya Takatoshi、Shimizu Ikkoh、Taniguchi Yoshiaki、Yoshida Naoki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 493 ページ: 4294～4307
  • DOI: 10.1093/mnras/staa509
  • 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 Technique (2020)
  • 著者名/発表者名: Mukae Shiro、Ouchi Masami、Cai Zheng、Lee Khee-Gan、Prochaska J. Xavier、Cantalupo Sebastiano、Ono Yoshiaki、Zheng Zheng、Nagamine Kentaro、Suzuki Nao、Silverman John D.、Misawa Toru、Inoue Akio K.、Hennawi Joseph F.、Matsuda Yuichi、Mawatari Ken、Sugahara Yuma、Kojima Takashi、Shibuya Takatoshi、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] Large Population of ALMA Galaxies at z > 6 with Very High [O iii] 88 μm to [C ii] 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.、Matsuoka Yoshiki、Tamura Yoichi、Bakx Tom、Fujimoto Seiji、Moriwaki Kana、Ono Yoshiaki、Nagao Tohru、Tadaki Ken-ichi、Kojima Takashi、Shibuya Takatoshi、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] Observations of the Lyman-α Universe (2020)
  • 著者名/発表者名: Ouchi Masami、Ono Yoshiaki、Shibuya Takatoshi
  • 雑誌名: Annual Review of Astronomy and Astrophysics 巻: 58 ページ: 617～659
  • DOI: 10.1146/annurev-astro-032620-021859
  • 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* < 106 M ? and 0.016 Z ? (2020)
  • 著者名/発表者名: Kojima Takashi、Ouchi Masami、Rauch Michael、Ono Yoshiaki、Nakajima Kimihiko、Isobe Yuki、Fujimoto Seiji、Harikane Yuichi、Hashimoto Takuya、Hayashi Masao、Komiyama Yutaka、Kusakabe Haruka、Kim Ji Hoon、Lee Chien-Hsiu、Mukae Shiro、Nagao Tohru、Onodera Masato、Shibuya Takatoshi、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 UV Luminosity Function of Protocluster Galaxies at z ? 4: The Bright-end Excess and the Enhanced Star Formation Rate Density (2020)
  • 著者名/発表者名: Ito Kei、Kashikawa Nobunari、Toshikawa Jun、Overzier Roderik、Kubo Mariko、Uchiyama Hisakazu、Liang Yongming、Onoue Masafusa、Tanaka Masayuki、Komiyama Yutaka、Lee Chien-Hsiu、Lin Yen-Ting、Marinello Murilo、Martin Crystal L.、Shibuya Takatoshi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 899 ページ: 5～5
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aba269
  • 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 < 3.7 (2020)
  • 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] CHORUS. I. Cosmic HydrOgen Reionization Unveiled with Subaru: Overview (2020)
  • 著者名/発表者名: Inoue Akio K、Yamanaka Satoshi、Ouchi Masami、Iwata Ikuru、Shimasaku Kazuhiro、Taniguchi Yoshiaki、Nagao Tohru、Kashikawa Nobunari、Ono Yoshiaki、Mawatari Ken、Shibuya Takatoshi、et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 72 ページ: -
  • DOI: 10.1093/pasj/psaa100
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A machine learning software to estimate morphological parameters of distant galaxies (2020)
  • 著者名/発表者名: Umayahara Takuya、Shibuya Takatoshi、Miura Noriaki、Chang Yu-Yen、Fujimoto Seiji、Harikane Yuichi、Higuchi Ryo、Inoue Shigeki、Kojima Takashi、Tadaki Ken-ichi、Toba Yoshiki
  • 雑誌名: Proceedings of the SPIE 巻: 11452 ページ: -
  • DOI: 10.1117/12.2561264
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 機械学習による遠方銀河の形態パラメータ推定II (2021)
  • 著者名/発表者名: 馬屋原拓也，澁谷隆俊，三浦則明，HSC Project 264メンバー
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] A machine learning software to estimate morphological parameters of distant galaxies (2020)
  • 著者名/発表者名: Takuya Umayahara, Takatoshi Shibuya, Noriaki Miura, Yu-Yen Chang, Seiji Fujimoto, Yuichi Harikane, Ryo Higuchi, Shigeki Inoue, Takashi Kojima, Ken-ichi Tadaki, Yoshiki Toba
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes + Instrumentation 2020
  • 国際学会
• [学会発表] 画像高速処理と画像高品質化による銀河形態研究 (2020)
  • 著者名/発表者名: 澁谷隆俊，馬屋原拓也，三浦則明，HSC project 264 メンバー
  • 学会等名: 光学赤外線天文連絡会シンポジウム「データ解析の新展開2020」
  • 招待講演