ミクロな視点で解き明かす銀河団銀河の形成史

2015 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 26800107
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 小山 佑世 国立天文台, ハワイ観測所, 助教 (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

本研究課題は、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、宇宙初期の銀河団環境で進化する銀河の内部構造および星形成活動の詳細を、多波長かつ高解像度の観測によって調査しようとするものである。二年目となる平成27年度の重要な進展は、(1)初年度に観測時間を獲得したVLT/KMOSを用いた赤方偏移２の原始銀河団の多天体面分光の観測データを実際に取得したこと、および(2)それらの銀河についてALMA望遠鏡(サイクル3)の観測時間を獲得したことが挙げられる。ALMA望遠鏡のデータは来年度前半に観測される予定である。これにより、本研究課題が掲げる目標を到達するための中核となる観測データを揃えることに成功し、三年目以降はこれらのデータの論文化・成果発表を進めていく。また本年度は当初の計画どおりマックス・プランク地球外物理学研究所(MPE)への出張を行い、同研究所に在籍する遠方銀河の面分光や分子ガスの観測研究をリードするメンバーと議論を行い、上記データの論文化に向けたアイデア・道筋を立てることができた。
なお、これらのデータの解析結果の解釈において重要となる銀河のダスト減光の性質に関する基礎研究として、昨年度よりHα輝線光度と紫外線光度からダスト減光を見積る経験則の確立のための研究に着手していたが、その成果として研究代表者を筆頭著者とする論文が英国の査読付論文誌(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)に出版されている。

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

欧州南天天文台大望遠鏡(VLT)の最新鋭の観測装置であるKMOSの観測時間を獲得し、原始銀河団銀河の面分光観測が無事に完了したこと、また当初の計画どおりALMA望遠鏡の観測時間も獲得できたことで、二年目までに本研究課題で必要となる観測データ収集の目処がたったことは大きな成果であるといえる。また本研究課題では平成26年度に英国ダラム大学へ、平成27年度へドイツMPEに滞在して現地の研究者と議論を深める計画としていたが、いずれも当初の計画どおり実行することができた。ただし、本年度は研究代表者の研究拠点の異動などもあり、データの解析・論文化という点ではやや停滞している状況であり、これは次年度以降の課題となっている。

今後の研究の推進方策

本研究課題の目標達成には世界第一線の望遠鏡による観測データを自ら獲得することが不可欠であったが、二年目までにその基本となるデータを揃えることができた。そのため、データ収集という点では当初の計画以上に順調に進んでいるといえる。三年目以降は、これらのデータからベストな科学成果を創出できるよう、データ解析と論文化を急ぎ、その成果を国内外へと発信していく。また必要に応じて引き続き各望遠鏡に観測を提案し、データの充実化を目指していく予定である。

研究成果

• [国際共同研究] ダラム大学(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: ダラム大学
• [国際共同研究] マックスプランク地球外物理学研究所(MPE)(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: マックスプランク地球外物理学研究所(MPE)
• [雑誌論文] Panoramic Mid-infrared Views of Distant Clusters of Galaxies with AKARI (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama
  • 雑誌名: Publications of the Korean Astronomical Society 巻: 未定 ページ: 未定
• [雑誌論文] The nature of H-alpha star-forming galaxies at z~0.4 in and around Cl 0939+4713: the environment matters (2016)
  • 著者名/発表者名: David Sobral, Andra Stroe, Yusei Koyama, Behnam Darvish, Joao Calhau, Ana Afonso, Tadayuki Kodama, Fumiaki Nakata
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 458 ページ: 3443-3454
  • DOI: 10.1093/mnras/stw534
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Predicting dust extinction properties of star-forming galaxies from Hα/UV ratio (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama, Tadayuki Kodama, Masao Hayashi, Rhythm Shimakawa, Issei Yamamura, Fumi Egusa, Nagisa Oi, Ichi Tanaka, Ken-ichi Tadaki, Satoshi Takita, Sin'itirou Makiuti
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 453 ページ: 879-892
  • DOI: 10.1093/mnras/stv1599
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] SXDF-ALMA 1.5 arcmin2 Deep Survey: A Compact Dusty Star-forming Galaxy at z = 2.5 (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tadaki, K. Kohno, T. Kodama, S. Ikarashi, I. Aretxaga, S. Berta, K. I. Caputi, J. S. Dunlop, B. Hatsukade, M. Hayashi, D. H. Hughes, R. Ivison, T. Izumi, Y. Koyama, D. Lutz, R. Makiya, Y. Matsuda, K. Nakanishi, W. Rujopakarn, Y. Tamura, H. Umehata, W. H. Wang, G. W. Wilson, S. Wuyts, Y. Yamaguchi, M. S. Yun
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 811 ページ: id. L3 6pp.
  • DOI: 10.1088/2041-8205/811/1/L3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Environmental dependence of polycyclic aromatic hydrocarbon emission at z~0.8. Investigation by observing the RX J0152.7-1357 with AKARI (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazumi Murata, Yusei Koyama, Masayuki Tanaka, Hideo Matsuhara, Tadayuki Kodama
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 581 ページ: 114-120
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201526276
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Correlation between star formation activity and electron density of ionized gas at z=2.5 (2015)
  • 著者名/発表者名: Rhythm Shimakawa, Tadayuki Kodama, Charles C. Steidel, Ken-ichi Tadaki, Ichi Tanaka, Allison L. Strom, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Tomoko Suzuki, Moegi Yamamoto
  • 雑誌名: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 巻: 451 ページ: 1284-1289
  • DOI: 10.1093/mnras/stv915
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Galaxy formation at z>3 revealed by narrow-band selected [OIII] emission line galaxies (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Suzuki, Tadayuki Kodama, Ken-ichi Tadaki, Masao Hayashi, Yusei Koyama, Ichi Tanaka, Yosuke Minowa, Rhythm Shimakawa, Moegi Yamamoto
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 806 ページ: id. 208, 10 pp.
  • DOI: 10.1088/0004-637X/806/2/208
  • 査読あり
• [学会発表] Galaxy anatomy with Subaru: our new challenge beyond MAHALO-Subaru (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama
  • 学会等名: MPE IR Group Retreat
  • 発表場所: Ringberg Castle, Bavaria, Germany
  • 年月日: 2015-12-09 – 2015-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A systematic study of the geometry of stars and dust within distant star- forming galaxies with PFS (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusei Koyama
  • 学会等名: PFS-SSP galaxy survey workshop
  • 発表場所: IPMU, Kashiwa, Chiba, Japan
  • 年月日: 2015-11-13 – 2015-11-13
  • 国際学会
• [学会発表] SWIMS-18 Narrow-band & Medium-band Survey Near and Far (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: TAO/SWIMS Science Workshop 2015
  • 発表場所: 東京大学天文学教育センター (東京都)
  • 年月日: 2015-09-17 – 2015-09-18
• [学会発表] Can we predict dust extinction of star-forming galaxies from Hα/UV ratio? (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: 第二回銀河進化研究会
  • 発表場所: 名古屋大学 (愛知県)
  • 年月日: 2015-06-03 – 2015-06-05
• [学会発表] Predicting dust extinction properties of star-forming galaxies from Hα/UV ratio (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山佑世
  • 学会等名: 系外銀河ISM研究会
  • 発表場所: 国立天文台三鷹キャンパス (東京都)
  • 年月日: 2015-05-11 – 2015-05-12
• [備考] 研究代表者のウェブサイト
  • URL: http://koala.ir.isas.jaxa.jp/~koyamays/homepage/index.html