サブミリ波での原始銀河観測に向けた理論的枠組みの構築

銀河の進化は、星形成活動により、星の集合体としての銀河がどのように成長してきたかで特徴付けられる。また、星形成活動は、星の材料である星間ガスの物理状態に支配される。すなわち、銀河進化史を明らかにするためには、「星形成史」と「星間ガスの物理状態の進化史」の両方を同時に扱わなければならない。昨年度は、それらを扱う際の理論的枠組みを構築し、将来のALMAによる観測提案を理論的予言に基づいて行ってきた。本年度は、その理論モデルを基に、観測的研究へ展開した。特に、赤外線観測衛星「あかり」(ASTRO-F)の遠赤外データを用いてモデルを検証し改良した。まず、今年度から解析が可能となった「あかり」のデータの解析を進めた。「あかり」は遠方の原始銀河を直接的に観測することはできない。そこで、私は、近傍銀河のうちで原始銀河に最も近い種族であるみ矮小銀河、特にblue compact dwarf galaxiesと呼ばれる種族のデータを用いた。これらは、実際に低重元素率の下で激しい星形成を行っているといった原始銀河に典型的な特徴を持つ。「あかり」遠赤外データの解析の結果、これらは高温(40 K程度)のダスト(星間塵)が存在することを明らかにした。これは、集中して激しい星形成を行っていることを示し、このことはまさに我々の昨年度までに構築されたモデル(Hirashita & Hunt 2004等)で示されたものである。また、遠赤外放射の特性も我々が構築したダスト放射モデル(Hirashita et al. 2007)と一致することも明らかになった。他にも、重カレンズ天体を利用した遠方銀河のダスト探査(Yonehara, Hirashita & Richter 2008)や、遠方銀河のダスト形成モデルの観測的検証(Hirashita et al. 2008)に関する研究を行い、これまで構築した理論モデルを多角的に検証した。

銀河の進化は、星形成活動により、星の集合体としての銀河がどのように成長してきたかで特徴付けられる。また、星形成活動は、星の材料である星間ガスの物理状態に支配される。すなわち、銀河進化史を明らかにするためには、「星形成史」と「星間ガスの物理状態の進化史」の両方を同時に扱わなければならない。昨年度は、それらを扱う際の理論的枠組みを構築し、将来のALMAによる観測提案を理論的予言に基づいて行ってきた。本年度は、その理論モデルを基に、観測的研究へ展開した。特に、赤外線観測衛星「あかり」(ASTRO-F)の遠赤外データを用いてモデルを検証し改良した。まず、今年度から解析が可能となった「あかり」のデータの解析を進めた。「あかり」は遠方の原始銀河を直接的に観測することはできない。そこで、私は、近傍銀河のうちで原始銀河に最も近い種族であるみ矮小銀河、特にblue compact dwarf galaxiesと呼ばれる種族のデータを用いた。これらは、実際に低重元素率の下で激しい星形成を行っているといった原始銀河に典型的な特徴を持つ。「あかり」遠赤外データの解析の結果、これらは高温(40 K程度)のダスト(星間塵)が存在することを明らかにした。これは、集中して激しい星形成を行っていることを示し、このことはまさに我々の昨年度までに構築されたモデル(Hirashita & Hunt 2004等)で示されたものである。また、遠赤外放射の特性も我々が構築したダスト放射モデル(Hirashita et al. 2007)と一致することも明らかになった。他にも、重カレンズ天体を利用した遠方銀河のダスト探査(Yonehara, Hirashita & Richter 2008)や、遠方銀河のダスト形成モデルの観測的検証(Hirashita et al. 2008)に関する研究を行い、これまで構築した理論モデルを多角的に検証した。