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。

该研究主题的最终目标是观察遥远宇宙中椭圆星系的祖先的星系，并了解它们如何发展为椭圆星系。今年，我们使用ALMA望远镜来分析和介绍明亮的亚毫米波星系G09.83808的观测数据，该论文是红移6（相当于大约130亿年前的ERA）。 G09.83808受到前景中大型星系的重力晶状体效应的强烈影响，其辐射可以增加8-9倍，从而可以观察到它，这比其他类似研究具有优势。在这一观察结果中，使用ALMA望远镜的带5接收器，我们成功地检测了一氧化碳的新高度激发（J = 12-11）的发射辐射，其显着性为7.8σ。使用RADEX，可以解决非局部热平衡的辐射传输方程的代码，结合了先前的研究中相对较低的一氧化碳排放的数据（J = 2-1,5-4,6-5）的数据，我们在以前的研究中报道了，我们研究了与此Galaxy相关的分子气体的物理性能，并且发现了该星系的热量，并且在320+170 k.中都非常热。还发现，新检测到的高度激发碳发射线的有效半径约为500％。这种热气集中在星系中央区域的不可能通过与星形成活性相关的紫外线辐射加热，这表明存在其他加热源，例如X射线辐射和活性星系核的冲击波。这一研究发现被发表为Tsujita，Tadaki等。 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

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

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

Formation and evolution of massive galaxies

大质量星系的形成和演化

• 发表时间: 2022
• 作者: Ken-ichi Tadaki;Akiyoshi Tsujita;Yoichi Tamura;Kotaro Kohno;Yuri Nishimura;Bunyo Hatsukade;Hideki Umehata;Daisuke Iono;Jorge Zavala;Kouichiro Nakanishi;Yuichi Matsuda;Minju Lee;Tomonari Michiyama;Tohru Nagao;Toshiki Saito;Kenichi Tadaki
• 通讯作者: Kenichi Tadaki