ミクロな視点で解き明かす銀河団銀河の形成史

2014 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26800107
• 研究機関: 独立行政法人宇宙航空研究開発機構
• 研究代表者: 小山 佑世 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 宇宙航空プロジェクト研究員 (40724662)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 光赤外線天文学 / 銀河進化 / 銀河形成 / 銀河団 / 原始銀河団

研究実績の概要

本研究は、銀河形成のピーク期である赤方偏移２の原始銀河団を主な研究対象とし、そのなかで急速に進化する銀河の内部構造および星形成活動の詳細を、多波長・高解像度の観測によって徹底的に調査することを目的とする。初年度である平成26年度は、本研究課題の中核となる面分光データの解析手法の習得・構築と、そのデータ解析結果の解釈を行ううえで重要となる銀河のダスト減光量についての基礎研究を進めることを主眼として研究活動を行い、以下のとおり重要な進展があった。
(1)面分光データ解析の進展と観測時間の獲得: 当初の予定どおり英国ダラム大学への出張によって面分光データの解析手法の基礎を学び、すでに取得しているSXDF領域の赤方偏移2.5のHα輝線銀河のVLT/KMOSデータの解析を完了した。また研究代表者がPIとなって提案した赤方偏移2.2の原始銀河団領域のKMOS多天体面分光観測提案が2015A期の最優先課題として採択され、次年度の早い段階でさらに大きな面分光データが構築されることは特筆すべきことである。
(2)銀河ダスト減光に関する基礎研究の推進: 本研究課題では、主にHα輝線を利用して銀河のさまざまな性質を解明することを目的としているが、星形成活動の優良な指標であるHα輝線といえどもダストによる減光の影響を受ける。その減光量を正確に見積もることは、遠方銀河では非常に難しいことであるが、研究代表者らはスローン・デジタル・スカイ・サーベイと、我が国の「あかり」衛星による全天の赤外線データ、さらにGALEX衛星による全天の紫外線観測データを用いて、銀河のHα輝線光度と紫外線光度の比較からダスト減光量を求める経験則を導いた。この経験則は、次年度以降の本研究課題のみならず、今後さまざまな研究において利用される可能性のあるものである。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度は、当初の予定どおり英国ダラム大学に滞在し、面分光データの解析方法を習得することができただけでなく、次年度以降の研究でも重要となってくるダスト減光についての基礎的な研究結果を論文として投稿することができた。また、2015A期に欧州南天天文台VLTの多天体面分光装置KMOSの観測時間をさらに獲得できたことで、次年度以降に向けて当初期待していた以上の成果が得られていると考える。

今後の研究の推進方策

VLTの多天体面分光装置KMOSの観測時間の獲得を含めて、平成26年度までに遠方銀河の面分光データは順調に蓄積されつつあるが、引き続き8メートル級望遠鏡の観測時間を獲得して世界的にも例のない系統的な遠方銀河団銀河の面分光サーベイを実現していく。また、原始銀河団領域においてすばる望遠鏡の補償光学(IRCS+AO188)を用いた銀河の内部構造の研究も進めて論文執筆を行うとともに、本研究課題が目指すALMA望遠鏡の観測時間の獲得へとつなげていく。

次年度使用額が生じた理由

研究計画および予算執行計画はほぼ予定どおり進んでいるが、わずかな残額(195円)が生じている。

次年度使用額の使用計画

次年度も計画どおりの予算執行により、問題なく使用できると考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Large-scale environment of z~5.7 CIV absorption systems II: Spectroscopy of Lyman alpha emitters (2015)
  • 著者名/発表者名: Gonzalo C. Diaz, Emma V. Ryan-Weber, Jeff Cooke, Yusei Koyama, Masami Ouchi
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 448 ページ: 1240-1270
  • DOI: 10.1093/mnras/stu2738
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Environmental dependence of galaxy formation explored by near-infrared spectroscopy of two protoclusters at z>2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Ichi Tanaka
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 448 ページ: 666-680
  • DOI: 10.1093/mnras/stv051
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mapping and resolving galaxy formation at its peak epoch with Mahalo- Subaru and Gracias-ALMA (2015)
  • 著者名/発表者名: Tadayuki Kodama, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Ken-ichi Tadaki, Ichi Tanaka, Rhythm Shimakawa, Tomoko Suzuki, Moegi Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium 巻: 309 ページ: 255-258
  • DOI: 10.1017/S1743921314009818
• [雑誌論文] Environmental dependence of galaxy formation explored by near-infrared spectroscopy of two protoclusters at z>2 (2015)
  • 著者名/発表者名: Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Ichi Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of the International Astronomical Union, IAU Symposium 巻: 309 ページ: 345-345
  • DOI: 10.1017/S1743921314010370
• [雑誌論文] The environmental impacts on the star formation main sequence: An Hα study of the newly discovered rich cluster at z=1.52 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Masao Hayashi, Ichi Tanaka, Rhythm Shimakawa
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 789 ページ: 18-32
  • DOI: 10.1088/0004-637X/789/1/18
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Discovery of nine extended ionized gas clouds in a z=0.4 cluster (2014)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Yagi, Liyi Gu, Yusei Koyama, Fumiaki Nakata, Tadayuki Kodama, Takashi Hattori, Michitoshi Yoshida
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 149 ページ: 36-47
  • DOI: 10.1088/0004-6256/149/2/36
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Excess of Dusty Starbursts Related with the Spiderweb Galaxy (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Dannerbauer, J. D. Kurk, C. De Breuck, D. Wylezalek, J. S. Santos, Y. Koyama, N. Seymour, M. Tanaka, N. Hatch, B. Altieri, D. Coia, A. Galametz, T. Kodama, G. Miley, H. Rottgering, M. Sanchez-Portal, I. Valtchanov, B. Venemans, B. Ziegler
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 570 ページ: 55-73
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201423771
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large-scale environment of z~5.7 CIV absorption systems I: projected distribution of galaxies (2014)
  • 著者名/発表者名: Gonzalo C. Diaz, Yusei Koyama, Emma V. Ryan-Weber, Jeff Cooke, Masami Ouchi, Kazuhiro Shimasaku, Nakata, Fumiaki
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 442 ページ: 946-978
  • DOI: 10.1093/mnras/stu914
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Galaxy population properties of the massive X-ray luminous galaxy cluster XDCP J0044.0-2033 at z=1.58: red-sequence formation, massive galaxy assembly, and central star formation activity (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Fassbender, A. Nastasi, J. S. Santos, C. Lidman, M. Verdugo, Y. Koyama, P. Rosati, D. Pierini, N. Padilla, A. D. Romeo, N. Menci, A. Bongiorno, M. Castellano, P. Cerulo, A. Fontana, A. Galametz, A. Grazian, A. Lamastra, L. Pentericci, V. Sommariva, V. Strazzullo, R. Suhada, P. Tozzi
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 568 ページ: 5-27
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201423941
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of the progenitors of rich clusters and member galaxies in rapid formation at z >2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Ichi Tanaka, Masao Hayashi, Yusei Koyama
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 441 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1093/mnrasl/slu029
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evidence for a gas-rich major merger in a proto-cluster at z=2.5 (2014)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Tadaki, Tadayuki Kodama, Yoichi Tamura, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Rhythm Shimakawa, Ichi Tanaka, Kotaro Kohno, Bunyo Hatsukade, Kenta Suzuki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 788 ページ: 23-27
  • DOI: 10.1088/2041-8205/788/2/L23
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mapping the large scale structure around a z=1.46 galaxy cluster in 3-D using two adjacent narrow-band filters (2014)
  • 著者名/発表者名: Masao Hayashi, Tadayuki Kodama, Yusei Koyama, Ken-ichi Tadaki, Ichi Tanaka, Rhythm Shimakawa, Yuichi Matsuda, David Sobral, Philip Best, Ian Smail
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 439 ページ: 2571-2583
  • DOI: 10.1093/mnras/stu115
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Can we predict dust extinction of galaxies from Hα/UV ratio? (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: 日本天文学会2015年春季年会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-21
• [学会発表] MAHALO-Subaru 2014: from panoramic to microscopic views of galaxy evolution (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: すばるユーザーズミーティング2014
  • 発表場所: 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2015-01-13 – 2015-01-15
• [学会発表] 赤外線天文衛星『あかり』付加価値データ作成の進捗状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: 第15回宇宙科学シンポジウム
  • 発表場所: JAXA宇宙科学研究所
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-07
• [学会発表] Galaxy evolution in growing clusters: panoramic observations of distant (proto-)clusters with Subaru (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama
  • 学会等名: China-Subaru Workshop
  • 発表場所: SHAO, Shanghai, China
  • 年月日: 2014-11-29 – 2014-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] The environmental impacts on the star formation main sequence out to z~2 (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama
  • 学会等名: Evolving galaxies in Evolving environment
  • 発表場所: Bologna, Italy
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-19
• [学会発表] マクロとミクロな視点で解き明かす銀河進化と環境効果 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: 2014年度天文天体物理若手の会夏の学校
  • 発表場所: 長野県戸倉上山田温泉
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-31
  • 招待講演
• [学会発表] Microscopic views of galaxy formation and environmental effects with ULTIMATE-Subaru (2014)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: GLAO Science Workshop 2014
  • 発表場所: 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2014-07-28 – 2014-07-29
• [学会発表] Panoramic mid-infrared views of distant clusters of galaxies with AKARI (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama
  • 学会等名: THE UNIVERSE IN THE LIGHT OF AKARI and Synergy with future Large Space Telescopes
  • 発表場所: Oxford, U.K.
  • 年月日: 2014-07-09 – 2014-07-11
• [学会発表] Star Formation Main Sequence and Beyond: tracking down the environ-mental impacts on the SFR-M* relation out to z~2 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: 第1回銀河進化研究会
  • 発表場所: 国立天文台三鷹
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-06