Star formation activity in the very early Universe revealed by survey of the most distant passive galaxies

通过对最遥远的被动星系的调查揭示了早期宇宙中的恒星形成活动

基本信息

批准号：
20K14516
负责人：
馬渡健
金额：
$ 2.75万
依托单位：
National Astronomical Observatory of Japan (2021-2022)The University of Tokyo (2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14516/
关键词：
銀河形成初期宇宙赤外線観測

项目摘要

本研究課題は、宇宙最初期における銀河内の星形成がダークマターの重力集積のみで決定される現象なのか、あるいは超新星爆発などガスの輻射流体的効果を大きく受けたプロセスなのかを判別することを目的とする。２つのシナリオの切り分けのために、赤方偏移10以上（宇宙年齢5億年以前）での宇宙全体の星形成率密度を調べる。赤方偏移10以上での星形成活動を直接的に調べる観測研究は新型宇宙望遠鏡JWSTの打ち上げ以降、議論が活発になされているが、本研究では赤方偏移6付近の年老いた銀河（passive銀河）の探査を通じて制限をかける独自かつ相補的なアプローチをとる。2022年度の実施状況について、まず自身の独自サンプルであるCOSMOS天域のpassive銀河候補（Mawatari et al. 2020, APJ, 889, 137）の分光追観測提案をJWST宇宙望遠鏡第二期公募に提出した。並行して、新たなpassive銀河候補のサンプルを構築することを進めている。2021年度の解析研究からJWST撮像データを中心とした多波長測光カタログが必須であることが判明しているが、2022年度後半にはいくつかのHWST初期観測チームがデータセットを公開し始めた。初期宇宙におけるpassive銀河は非常に稀な天体であるため、十分広い領域のデータが集まるまで待たなければならない。2023年度からの新しいサンプル構築解析に備え、以下の２点の準備研究を2022年度に行った。1) 共同研究者として参加している他のJWST第一期観測プログラムにおいて、実際のデータ処理に中心的に携わり１件の共同執筆論文提出に至った（Hashimoto et al., arXiv:2305.04741）。2) これまでに利用可能なすべてのJWST撮像データを用いて汎用的なJWST測光カタログをする共同研究を行っている。

该研究主题旨在确定最早宇宙中星系中星系中恒星的形成是否取决于暗物质的重力积累，还是它是一种经历了大型气体辐射流体效应的过程，例如超新星爆炸。为了隔离两种情况，我们以10或更长时间的红移（宇宙年龄的5亿年）的红移研究了整个宇宙的恒星形成率的密度。自新的JWST太空望远镜发布以来，已经积极讨论直接研究红移10及以上星星形成活动的观察性研究，但是这项研究采用了一种独特而互补的方法，通过探索旧星系（被动星系）围绕RedShift 6的探索来限制它，以围绕红色速度6的探索，涉及围绕RedShift 6的实施情况。对我们自己的样品，宇宙天空区域的被动星系候选者的光谱观察（Mawatari等，2020，APJ，889，137）。同时，我们正在努力建立被动星系候选者的新样本。 2021年的分析研究表明，多波长的光度目录（主要是JWST成像数据）至关重要，但是在2022年下半年，几个早期的HWST观测团队开始发布数据集。早期宇宙中的被动星系是极为罕见的天体，因此他们必须等待从足够大的区域收集数据。为了准备从2023年开始的新样本施工分析，在2022年进行了以下两项准备研究。1）在我作为合作者参与的另一个JWST第一阶段观察计划中，我主要参与实际数据处理，并最终提交了共同作品的论文（Hashimoto等人，Arxiv，Arxiv，Arxiv，Arxiv：2305.047441）。 2）到目前为止，我们一直在使用所有可用的JWST成像数据对通用JWST光度目录进行联合研究。