Revealing the Formation Process of Massive Galaxies Through High Resolution Submm Observations

宇宙の大局的な星形成や構造形成の描像はおおよそ見えてきたが、個々の銀河の成長の根源を担う物理プロセスや質量獲得メカニズムの詳細は未解明な部分が多い。特に、大質量銀河の形成と成長の過程については、今日に至るまで未解決問題として残っている。形成途上にある大質量銀河は、膨大な星間塵に遮られ可視光や赤外線では捉えられない隠れた大質量星を形成しているため、塵からの熱放射を直接捉えることができるサブミリ波の観測が極めて重要である。本研究では、ALMA望遠鏡を用いて遠方の大質量銀河候補を高い分解能で観測し、その詳細に描き出された画像から大質量銀河の形成シナリオを構築することを目的とする。2021年4月のALMA Cycle 8 2021の観測提案募集において大規模なサーベイを提案したが、残念ながら不採択であった。 そのため、2021年度は、ALMA Cycle 9の観測提案の準備を進めつつ、アルマアーカイブから星形成銀河の高分解能データを取得し、塵の分布からトレースされる星形成およびその材料であるガスの解析を中心に研究を進めた。この解析から、銀河内の星形成やガスの詳細分布、星形成効率の分布を求めた。また、サンプル数は限られるものの、非常に明るい星形成銀河の形態の多様性が明らかになりつつある。これまでは、銀河衝突が星形成の主なトリガーであると考えられていたが、棒構造や渦巻構造が大規模な星形成に関係している可能性がでてきた。これらの観測的研究と並行して、構造形成シミュレーションのデータの整備を進めた。

宇宙の大局的な星形成や構造形成の描像はおおよそ見えてきたが、個々の銀河の成長の根源を担う物理プロセスや質量獲得メカニズムの詳細は未解明な部分が多い。特に、大質量銀河の形成と成長の過程については、今日に至るまで未解決問題として残っている。形成途上にある大質量銀河は、膨大な星間塵に遮られ可視光や赤外線では捉えられない隠れた大質量星を形成しているため、塵からの熱放射を直接捉えることができるサブミリ波の観測が極めて重要である。本研究では、ALMA望遠鏡を用いて遠方の大質量銀河候補を高い分解能で観測し、その詳細に描き出された画像から大質量銀河の形成シナリオを構築することを目的とする。2021年4月のALMA Cycle 8 2021の観測提案募集において大規模なサーベイを提案したが、残念ながら不採択であった。 そのため、2021年度は、ALMA Cycle 9の観測提案の準備を進めつつ、アルマアーカイブから星形成銀河の高分解能データを取得し、塵の分布からトレースされる星形成およびその材料であるガスの解析を中心に研究を進めた。この解析から、銀河内の星形成やガスの詳細分布、星形成効率の分布を求めた。また、サンプル数は限られるものの、非常に明るい星形成銀河の形態の多様性が明らかになりつつある。これまでは、銀河衝突が星形成の主なトリガーであると考えられていたが、棒構造や渦巻構造が大規模な星形成に関係している可能性がでてきた。これらの観測的研究と並行して、構造形成シミュレーションのデータの整備を進めた。