面分光観測で探るコンパクト楕円銀河の形成期の姿

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本研究の目的は、赤方偏移2程度で観測されている遠方楕円銀河に特徴的なコンパクトな形態の起源を含む、大質量銀河の形成及び進化の解明である。2022年度は、2021年度に引き続き、すばる望遠鏡の微光天体分光撮像装置 FOCAS の面分光モードを用いて観測された赤方偏移z=0.4のコンパクトな星形成銀河のデータの解析を進めた。銀河内の速度構造の測定について面分光装置の疑似スリットによる波長較正への影響が指摘され、この影響の評価などが必要なことがわかった。また、これらの天体は赤方偏移z=0.4で星形成をおこなっているコンパクト銀河を、赤方偏移2以上の遠方で星形成をおこなっているコンパクトな星形成銀河に類似したものとして扱っている。一方、近赤外線の面分光観測をもちいることで直接遠方の星形成銀河を観測できる。そこで、期間限定で利用可能になったすばる望遠鏡SWIMSの面分光観測をもちいて、赤方偏移2-2.5で冷たいガス降着の兆候が見られる領域のコンパクトな星形成銀河のフォローアップ観測の提案をおこない、採択された。しかしながら、観測はマウナロア山の噴火の影響をうけて期待したデータを取得することができなかった。また、新しく利用可能になったジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)のデータをもちいて、より遠方の赤方偏移3-5にある楕円銀河の探査をおこない、数密度の測定をおこなったところ、大質量のものについては先行研究と概ね一致することがわかった。一方、低質量の楕円銀河についてはJWSTの高品質なデータによってはじめて詳細な調査が可能になり、星形成銀河とは異なり、低質量になればなるほど数密度が多くなるわけではないことが明らかになった。