アルマ望遠鏡で解剖するサブミリ波銀河の内部構造

用 ALMA 解剖亚毫米星系的内部结构

• 批准号: 20K14526
• 负责人: 但木 謙一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 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-20K14526/
• 关键词: 電波天文学; 銀河天文学; 銀河進化

本研究課題の究極的な目的は、遠方宇宙にある楕円銀河の祖先となるような銀河を観測し、どのようにして楕円銀河へと進化するのかを解き明かすことである。今年度はアルマ望遠鏡を用いて、赤方偏移6(およそ130億年前の時代に相当)の明るいサブミリ波銀河G09.83808の観測データの解析・論文発表を行なった。G09.83808は手前の大質量銀河による重力レンズ効果を強く受けており、その放射が8-9倍増光して観測できる点が他の類似研究に比べて優位性がある。今回の観測では、アルマ望遠鏡のバンド5の受信機を用いて、新たに一酸化炭素の高励起（J=12-11）輝線放射を7.8σの有意性で検出することに成功した。先行研究で報告されていた相対的に低励起の一酸化炭素輝線放射（J=2-1,5-4,6-5）のデータと組み合わせて、局所熱平衡にない輻射輸送方程式を解くコードであるRADEXを用いて、この銀河に付随した分子ガスの物理的性質を調べたところ、320+170Kと非常に高温であることがわかった。また今回新たに検出した高励起の一酸化炭素輝線の放射領域は有効半径が500pc程度であることがわかった。このような銀河の中心領域に集中した高温ガスは星形成活動に伴う紫外線放射だけで温められたとは考えにくく、活動銀河核からのX線放射や衝撃波などの他の加熱源の存在を示唆する。この研究成果についてはTsujita, Tadaki et al. 2023, PASJ, 74, 1429として論文を発表することができた。

The ultimate goal of this research project is to explore the evolution of the Milky Way in the distant universe. This year, the telescope was used in the middle, the red square offset 6(equivalent to the era of 13 billion years ago), and the bright light wave Milky Way G09.83808 was measured and analyzed. G09.83808 is the first to study the gravitational effects of the massive Milky Way, and its radiation increases by 8-9 times. This time's observation was successful due to the use of the ALMAR telescope's BAND5 receiver and the intentional detection of 7.8σ emission from a new acidified carbon's high-energy (J=12-11) glow. A preliminary study was carried out on the composition of the corresponding low-excitation, acidified carbon emission (J=2-1,5-4,6-5), the local heat balance, the solution of the radiation transport equation, the application of RADEX, and the physical properties of the accompanying molecules in the Milky Way at 320+170K and very high temperatures. The radiation field of the new carbon ray has a radius of 500pc. The concentration of high temperatures in the central region of the Milky Way and the formation of stars are accompanied by ultraviolet radiation, temperature, X-ray radiation, shock waves, and the presence of other heating sources. Tsujita, Tadaki et al. 2023, PASJ, 74, 1429.

项目成果

CfA/Yale University(米国)

CfA/耶鲁大学（美国）

Probing Cold Gas in a Massive, Compact Star-forming Galaxy at z = 6

探测 z = 6 处巨大、致密的恒星形成星系中的冷气体

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac7560
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Zavala Jorge A.;Casey Caitlin M.;Spilker Justin;Tadaki Ken-ichi;Tsujita Akiyoshi;Champagne Jaclyn;Iono Daisuke;Kohno Kotaro;Manning Sinclaire;Montana Alfredo
• 通讯作者: Montana Alfredo

サブミリ波銀河の中心に超巨大ブラックホールはあるのか？

亚毫米星系中心是否存在超大质量黑洞？

• 发表时间: 2021
• 作者: Kawamuro Taiki;Ricci Claudio;Imanishi Masatoshi;Mushotzky Richard F.;Izumi Takuma;Ricci Federica;Bauer Franz E.;Koss Michael J.;Trakhtenbrot Benny;Ichikawa Kohei;et al.;但木謙一
• 通讯作者: 但木謙一

Central concentration of warm and dense molecular gas in a strongly lensed submillimeter galaxy at z = 6

z = 6 处强透镜亚毫米星系中温暖而致密的分子气体的中心浓度

• DOI: 10.1093/pasj/psac082
• 发表时间: 2022
• 期刊: Publications of the Astronomical Society of Japan
• 影响因子: 2.3
• 作者: Tsujita Akiyoshi;Tadaki Ken-ichi;Kohno Kotaro;Hatsukade Bunyo;Egusa Fumi;Tamura Yoichi;Nishimura Yuri;Zavala Jorge;Saito Toshiki;Umehata Hideki;Lee Minju M
• 通讯作者: Lee Minju M

アルマとハッブル宇宙望遠鏡の協調観測で探る銀河の形態進化

通过 ALMA 和哈勃太空望远镜的协作观测探索星系的形态演化

• 发表时间: 2021
• 作者: 但木謙一