銀河の星間ガス循環の大域的構造の研究

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22253002
• 応募区分: 海外学術
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉井 譲 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00158388)
• 研究期間 (年度): 2010-05-31 – 2013-03-31
• キーワード: 銀河形成 / 赤外線 / パッシェンα / アタカマ

研究概要

本研究は水素輝線Paα(1.87μm)およびPaβ(1.28μm)を用いて、我々の天の川銀河および系外銀河の星形成領域の観測を行い、宇宙におけるガス循環の詳細を明らかにすることで銀河の起源と進化に迫るものである。本年度は5月及び10月に2度にわたって2ヶ月の観測ランを行った。前年度3月に発生したチリ・アタカマでの大雨と嵐に伴い、山頂で大規模な落雷が発生してその修理に時間を要したために、観測時間は当初予定していた半分以下にとどまった。しかし、新たに水素Paα輝線画像を取得した近傍のスターバースト銀河についてPaβ輝線画像の取得に成功した。
また、過去3年間にわたって取得されたデータ解析を進め、細かい大気の吸収線が大量にあるため取り扱いが難しい、地上からのPaα狭帯域画像を正確にキャリブレーションする手法を確立した。更にこれを用いて解析したPaαデータにより、銀河スケールでのガス－星循環へ迫る様々な知見が得られた。例えば、ガスと星形成の関係を表すKennicutt-Schmidt(KS)則は星形成領域の年齢に依存している可能性が高いことを初めて示し、KS則で知られていた分散の起源の有力な候補であるとの結論を得た。また、銀河のバルジの星分布と星形成領域の分布から、バルジ中心でもガス流入による活発な星形成が継続して起きていることを明らかにし、現在まだよく分かっていないバルジ形成への重要な示唆を得た。
これら成果は、現時点で3本の投稿論文にまとめられて出版されており、他にも1本が投稿中、複数の論文が投稿準備中である。また国際研究会などで発表（2012年度内に6本）されている。
以上のように、本研究により、特にPaα輝線を用いて銀河スケールでのガス－星変換に関する様々な問題にアプローチし、その諸端を明らかにすることに成功した。

現在までの達成度 (区分)

理由

24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

24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] The Schmidt-Kennicutt Law of Matched-Age Star Forming Regions (2013)
  • 著者名/発表者名: Komugi, S., et al.
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union 巻: 292 ページ: 331-331
  • DOI: 10.1017/S1743921313001579
• [雑誌論文] Paschen α Observations of Be Stars Toward SMC Cluster NGC 330 (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, T., et al.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 65 ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a new calibration method for ground-based Paschen-alpha imaging data (2012)
  • 著者名/発表者名: Tateuchi, K., K. Motohara, M. Konishi, H. Takahashi, N. Kato, R. Ohsawa, K. Yutaro, Y. Yoshii, M. Doi, T. Handa, K. Kohno, K. Kawara, M. Tanaka, T. Miyata, T. Minezaki, S. Sako, T. Tanabe, T. Morokuma, Y. Tamura, T. Aoki, T. Soyano, K. Tarusawa, S. Koshida, T. Kamizuka, T. Nakamura, K. Asano, and M. Uchiyama
  • 雑誌名: Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series 巻: Volume 8446
  • DOI: DOI:10.1117/12.924263
• [雑誌論文] miniTAO/ANIR Paα SURVEY OF LOCAL LIRGs (2012)
  • 著者名/発表者名: Tateuchi, K., et al.
  • 雑誌名: Publications of The Korean Astronomical Society 巻: 27 ページ: 297-298
  • DOI: 10.5303/PKAS.2012.27.4.297
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Schmidt-Kennicutt Law of Matched-age Star-forming Regions; Paα Observations of the Early-phase Interacting Galaxy Taffy I (2012)
  • 著者名/発表者名: Komugi, S., et al.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 757 ページ: 138
  • DOI: 10.1088/0004-637X/757/2/138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perfomance verification of the ground-based mid-infrared camera MAX38 on the MiniTAO Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: Asano, K., et al.
  • 雑誌名: Ground-based and Airborne Instrumentation for Astronomy IV. Proceedings of the SPIE 巻: 8446 ページ: 844634
  • DOI: 10.1117/12.925590
• [雑誌論文] Evaluations of new atmospheric windows at thirty micron wavelengths for astronomy (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyata, T., et al.
  • 雑誌名: Ground-based and Airborne Telescopes IV. Proceedings of the SPIE 巻: 8444 ページ: 84446B
  • DOI: 10.1117/12.925258
• [学会発表] 近傍高光度赤外線銀河の Pa$\alpha$ 輝線狭帯域撮像サーベイプロジェクト II (2012)
  • 著者名/発表者名: 舘内 謙
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 20120919-20120921
• [学会発表] 大質量星形成領域M8Eの長中間赤外線での観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 内山瑞穂
  • 学会等名: 日本天文学会2012年秋季年会
  • 発表場所: 大分大学
  • 年月日: 20120919-20120921
• [学会発表] Development of a new calibration method for ground-based Paschen alpha imaging data (2012)
  • 著者名/発表者名: Tateuchi, K.
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation 2012
  • 発表場所: Amsterdam RAI Convention Centre, Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20120701-20120706
• [学会発表] Evaluations of new atmospheric windows at thirty micron wavelengths for astronomy (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyata, T.
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation 2012
  • 発表場所: Amsterdam RAI Convention Centre, Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20120701-20120706
• [学会発表] Performance verifications of the ground-based mid-infrared camera MAX38 on the MiniTAO Telescope (2012)
  • 著者名/発表者名: Asano, K.
  • 学会等名: SPIE Astronomical Telescopes and Instrumentation 2012
  • 発表場所: Amsterdam RAI Convention Centre, Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 20120701-20120706
• [学会発表] Thermal infrared observations of Asteroid 2005YU55 during closest approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Miyata, T.
  • 学会等名: Asteroid, Comets, Meterors 2012
  • 発表場所: Toki Messe, Nigata
  • 年月日: 20120616-20120620
• [備考] 東京大学アタカマ天文台 (TAO) 計画
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/TAO/
• [備考] アタカマ1m望遠鏡用近赤外線カメラ
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kibans/anir/
• [備考] Atacama NIR Camera Wiki
  • URL: http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kibans/anir_en/