赤外線・ミリ波の新たな観測に基づく銀河相互作用における塵に埋もれた星形成活動の理解

基于新的红外和毫米波观测，了解银河相互作用期间埋在尘埃中的恒星形成活动

• 批准号: 09J00969
• 负责人: 稲見 華恵
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J00969/
• 关键词: 赤外線天文学; 高光度赤外線銀河; スターバースト; 活動銀河核

本研究では、宇宙の星形成を支配する高光度赤外線銀河について多角的・統計的・定量的に調査した。特に、日本の「あかり赤外線天文衛星」および米国の「スピッツアー赤外線宇宙望遠鏡」を駆使したことにより、新しいエネルギー源診断法の確立とスターバースト銀河における物理化学状態を明らかにした。特に、本研究のサンプルは、近傍宇宙のLIRGsを網羅したものであり、初めて均質かつ統計的なデータを用いることによりLIRGsの全体像を捉えた。本研究員が筆頭研究者として取得した、あかり衛星の2.5-5μm帯の近赤外線分光データを利用し、新たなエネルギー源診断の手法を確立した(図1)。この波長帯では、スターバーストを示唆するダスト粒子・多環芳香族炭化水素(polycyclic aromatic hydrocarbon,PAH)の輝線が3.3μmに、星形成率の指標となる水素原子の再結合線が4.05μmにあり、さらに、AGNに起因する高温の塵からの熱放射(連続光)を観測することができる。スピッツアー宇宙望遠鏡には、この波長帯を分光観測する装置がないために、この情報を得ることは一切できない。特に3.3μmのPAH輝線は、将来ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が打ち上げられた際に、非常に重要な役割を持つ。次に短い波長にあるPAH輝線は6.2μmであり、赤方偏移が4以上の遠方銀河では、望遠鏡の観測可能波長帯の外側(長波長側)にシフトしてしまい、観測が不可能になるためである。この成果により、遠方銀河にも応用することができる新しいエネルギー源診断法を初めて確立することができた。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の時代には、この業績は非常に重要になることが期待されている。これに加え、4.05μmの水素再結合線の等価幅を調べることにより、銀河を構成する星の年齢を明らかにした。この輝線と3.3μmのPAHダスト放射の放射強度比からは、近傍宇宙にあるLIRGsの電離度も調べることができた。近傍LIRGsの性質をこのように網羅的に調査した研究は初めてであり、これらの成果は高赤方偏移の銀河を調査するための基準点となる。

在这项研究中，我们以多面，统计和定量方式研究了控制宇宙中恒星的高光红外星系。特别是，通过充分利用日本的“ Akari红外天文卫星”和美国“ Spitzer红外空间望远镜”，建立了一种新的能源诊断方法以及Starburst Galaxy的物理和化学状态。特别是，这项研究的样本涵盖了宇宙附近的LIRG，这是我们第一次使用均匀和统计数据捕获了LIRG的整体图片。我们使用该研究人员作为领先的研究人员获得的2.5-5μm光卫星带的近红外光谱数据，我们建立了一种诊断能源的新方法（图1）。在此波长频段中，粉尘颗粒和多环芳烃的发射线表明Starburst为3.3μm，而氢原子的重组线（恒星形成速率的指示）为4.05μm，由高度辐射（连续光线）的高度粉尘粉所引起的，可以观察到高度的热辐射（连续光）。 Spitzer空间望远镜没有光谱镜观察此波长频段的设备，因此根本无法获得此信息。特别是，当詹姆斯·韦伯（James Webb）太空望远镜启动时，3.3μmPAH Light系列将在未来发挥非常重要的作用。这是因为较短波长处的下一个PAH发射线为6.2μm，在遥远的星系中，红移为4或更高，望远镜在可观察的波长带（较长的波长侧）之外移动，从而使观察不可能。该结果使我们能够建立一种新的能源诊断方法，该方法可以首次应用于遥远的星系。在詹姆斯·韦伯太空望远镜的时代，这一成就预计将非常重要。此外，通过检查4.05μm的氢重组线的等效宽度来揭示构成星系的恒星年龄。发射线的发射强度比和3.3μm的PAH尘埃辐射也使我们能够研究宇宙附近LIRG的电离度。这是这项研究首次因此全面研究了附近LIRG的性质，这些结果为研究高红移星系提供了参考点。

项目成果

THE BURIED STARBURST IN THE INTERACTING GALAXY II Zw 096 AS REVEALED BY THE SPITZER SPACE TELESCOPE

• DOI: 10.1088/0004-6256/140/1/63
• 发表时间: 2010-04
• 期刊: The Astronomical Journal
• 作者: H. Inami;H. Inami;H. Inami;L. Armus;J. Surace;J. Mazzarella;A. Evans;D. Sanders;J. Howell;A. Petric;T. Vavilkin;K. Iwasawa;S. Haan;E. Murphy;S. Stierwalt;P. Appleton;J. Barnes;G. Bothun;C. Bridge;B. Chan;V. Charmandaris;V. Charmandaris;D. Frayer;L. Kewley;Dongchan Kim;S. Lord;B. Madore;B. Madore;J. Marshall;H. Matsuhara;J. Melbourne;J. Rich;B. Schulz;H. Spoon;E. Sturm;S. Veilleux;K. Xu

Keck/OSIRIS Observations of the interacting luminous infrared galaxy IIZw096

Keck/OSIRIS 对相互作用的发光红外星系 IIZw096 的观测

• 发表时间: 2010
• 作者: Inami;et al.;Hanae Inami;Hanae Inami
• 通讯作者: Hanae Inami

The Most Luminous ULIRG in the Local Universe, IRAS F17207-0014 Observed with OSIRIS

OSIRIS 观测到的当地宇宙中最亮的 ULIRG，IRAS F17207-0014

• 发表时间: 2011
• 作者: Inami;et al.;Hanae Inami
• 通讯作者: Hanae Inami