初期宇宙における巨大銀河の形成と進化

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K17617
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 田中 賢幸 国立天文台, ハワイ観測所, 特任助教 (50589207)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 光赤外天文学 / 銀河形成進化 / 大質量銀河

Outline of Annual Research Achievements

本研究は測光的赤方偏移を用いて遠方にある大質量銀河を特定し、フォローアップ観測も併せて大質量銀河の形成と星形成活動が止まるメカニズムを調べることが目的である。すでに取得できているMOSFIERデータ解析、広くて深い公開データを用いた研究、さらに今後Hyper Suprime-Cam(HSC)サーベイで取得できるデータを用いる3つのアプローチをとっているが、27年度はその全てで進捗があった。

まず、MOSFIREによる赤方偏移2の原始銀河団に属する大質量銀河の近赤外分光データであるが、すでにデータ整約を終えている。しかし、併せて用いる撮像データの解析が難しく、27年度では終わらなかった。また、公開済みのSXDSデータを用いる部分であるが、可視・近赤外・赤外データを整合的に測光したカタログを作成し、測光的赤方偏移を計算するところまで進んでいる。遠方銀河の測光的赤方偏移にはまだテストが必要であるが、赤方偏移4での大質量銀河の物理的な大きさをレーザーガイド補償光学観測で測るという、本研究の一環である観測にもすでに用いている。最後にHSCデータを用いる研究では、外部の赤外データと整合的に測光をするコードの開発・テストが進んでいる。実用レベルに近いものができており、実際に5平方度程度の広さのカタログを作成している。

残念ながら本研究からの論文はまだであるが、27年度には着実に進捗があった。研究会での発表や、共著者としての論文発表は以下を参照されたい。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

赤方偏移2の原始銀河団、深い公開データを用いたより遠方銀河の研究、そしてHSCデータを用いたより広い研究の3つのアプローチで本研究を進めているが、概ねどれも進捗がある。ひとつ目のものに関しては、すでに分光データの解析は終わっている。併せて用いる撮像データの解析に苦戦しているが、28年度中には進められるものと思っている。

ふたつ目は、すでにSpitzerによる8ミクロンまでのデータを整合的に測光した多波長カタログの作成は済んでいて、測光的赤方偏移の計算も行った。遠方銀河における測光的赤方偏移にはもう少しテストが必要であるが、この測光的赤方偏移カタログをベースにしたフォローアップ観測(レーザーガイド補償光学を用いた、赤方偏移4の大質量銀河の物理的な大きさを測定する、という本研究の一環である)にも用いている。残念ながら天候に恵まれず、有用なデータが取得できなかったが、28年度も再挑戦したいと考えている。

最後のHSCデータに関しては、外部の赤外データと整合的に測光をするコードの開発・テストを行っていて、おおよそ実用になるものができている。ELIAS-N1という5平方度程度のデータに対して、測光カタログの制作を進めていて、28年度には完成し、他のフィールドでもできることが期待される。それができれば、測光的赤方偏移の計算をし、本研究を更に進める足がかりになるだろう。まとめると、MOSFIREデータ解析には遅れがあるものの、全体的には概ね順調に進んでいるものと思われる。

Strategy for Future Research Activity

基本的には27年度に行ってきたものを、そのままのペースで進めることである。まだいくつかの技術的問題があったり、観測天文学の宿命で研究の進捗が天候に左右されるということもあるが、そういったことをある程度折り込みつつ、今後の研究を進めていく。

Causes of Carryover

出張を一つ取りやめたことで残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

旅費や当初の見積もり以上にかさむ計算機のディスクに割り当てる予定である。

Research Products

• [Journal Article] Evidence for a change in the dominant satellite galaxy quenching mechanism at z = 1 (2016)
  • Author(s): Balogh, M. L., McGee, S. L., Mok, A., Muzzin, A., van der Burg, R. F. J., Bower, R. G., Finoguenov, A., Hoekstra, H., Lidman, C., Mulchaey, J. S., Noble, A., Parker, L. C., Tanaka, M., Wilman, D. J., Webb, T., Wilson, G., Yee, H. K. C.
  • Journal Title: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Volume: 456 Pages: 4364-4376
  • DOI: 10.1093/mnras/stv2949
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Ultra-deep catalog of X-ray groups in the Extended Chandra Deep Field South (2015)
  • Author(s): Finoguenov, A., Tanaka, M., Cooper, M., Allevato, V., Cappelluti, N., Choi, A., Heymans, C., Bauer, F. E., Ziparo, F., Ranalli, P., Silverman, J., Brandt, W. N., Xue, Y. Q., Mulchaey, J., Howes, L., Schmid, C., Wilman, D., Comastri, A., Hasinger, G., Mainieri, V., Luo, B., Tozzi, P., Rosati, P., Capak, P., Popesso, P.
  • Journal Title: Astronomy & Astrophysics Volume: 576 Pages: A130
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201323053
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Properties of Weak Lensing Clusters Detected on Hyper Suprime-Cam’s 2.3 deg2 field (2015)
  • Author(s): Miyazaki, S., Oguri, M., Hamana, T., Tanaka, M., Miller, L., Utsumi, Y., Komiyama, Y., Furusawa, H., Sakurai, J., Kawanomoto, S., Nakata, F., Uraguchi, F., Koike, M., Tomono, D., Lupton, R., Gunn, J. E., Karoji, H., Aihara, H., Murayama, H., Takada, M.
  • Journal Title: Astrophysical Journal Volume: 807 Pages: id.22
  • DOI: 10.1088/0004-637X/807/1/22
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Photometry / Reports from the Photo-z and Low-z Working Groups / HSC website (2016)
  • Author(s): Masayuki Tanaka
  • Organizer: HSC Collaboration Meeting 2016
  • Place of Presentation: Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics
  • Year and Date: 2016-01-13 – 2016-01-15
  • Invited
• [Presentation] Strategic Surveys with Hyper Suprime-Cam and Prime-Focus Spectrograph (2015)
  • Author(s): Masayuki Tanaka
  • Organizer: Workshop for ALMA Large Proposal of gAlactic Cold gAs (ALPACA) Survey
  • Place of Presentation: 国立天文台
  • Year and Date: 2015-12-01 – 2015-12-01
  • Invited
• [Presentation] Some thoughts on the PFS-SSP galaxy survey (2015)
  • Author(s): Masayuki Tanaka
  • Organizer: PFS-SSP銀河サーベイワークショップ2015
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2015-11-13 – 2015-11-13
  • Invited
• [Presentation] Photometric Redshifts (2015)
  • Author(s): Masayuki Tanaka
  • Organizer: 新学術領域「なぜ宇宙は加速するのか? - 徹底的究明と将来への挑戦 -」発足シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2015-09-20 – 2015-09-20
  • Invited
• [Presentation] HSC Website / Reports from the Photo-z, Low-z, Archeology Working Groups (2015)
  • Author(s): Masayuki Tanaka
  • Organizer: HSC Collaboration Meeting 2015
  • Place of Presentation: Princeton University
  • Year and Date: 2015-07-27 – 2015-07-29
  • Invited