レーザーガイド補償光学系を用いた高解像観測による最遠方銀河の形成過程の解明

使用激光制导自适应光学器件进行高分辨率观测，阐明最遥远星系的形成过程

• 批准号: 10J00216
• 负责人: 澁谷 隆俊
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00216/
• 关键词: ライマンアルファ輝線銀河; 観測的宇宙論; 銀河進化; 銀河形成; 宇宙再電離; すばる望遠鏡; 補償光学; ライマンα輝線銀河

宇宙の基本的な構成要素である銀河は,誕生/成長/進化を経験して変遷してきたが,宇宙空間の物質もそれに伴い劇的に移り変わっていった.宇宙は高温・高密度状態のビッグバンで開闢し,急激な膨張により温度と密度が下がり,約38万年後にはバラバラの電離状態にあった陽子と電子が結合した中性水素期に入る.暗黒時代と呼ばれる中性水素主体で,光る天体が無かった時代は,2～3億年後から誕生し始めたと考えられる初代星・初代銀河により変貌を開始する.初代天体からの電離放射を浴び,中性水素が再び電離されるためである.その後,宇宙の至る所で形成された数多くの初代天体により,宇宙空間全体が大規模に電離される.この太古の宇宙における最大の変転を「宇宙再電離」と呼ぶが,それがいつ・どのように起こったのか・そして,何が起こしたのか,は未だ謎に包まれており,現代科学の大きな壁として人類の前に立ちはだかっている.宇宙再電離における重要な未解決問題の中に「宇宙が電離可能であったか」というものがある.初期宇宙に存在する中性水素ガスは銀河からの電離光子によって電離されるが,銀河からの電離光子の脱出は遠方銀河からのガスアウトフローによって高められると予想されているため,宇宙の電離可能性に密接に関わる物理現象である。遠方銀河の速度構造を調べるには微弱な輝線の検出を要するが、「重力レンズ効果」と「補償光学系」の2つの増光機構を組み合わせた観測手法を考案し,すばる望遠鏡を用いて赤方偏移 4の遠方銀河アウトフローを調べた.その結果,その銀河からは高速度のアウトフローが起こっている事が分かり,遠方宇宙の数々の軽い銀河は効率的にガスを吹き飛ばし,宇宙の再電離に寄与している可能性を示唆した.

星系是宇宙的基本组成部分，它通过其出生，生长和进化而发生了变化，但是外太空的材料也发生了巨大变化。宇宙在高温和高密度的大爆炸中开放，由于快速膨胀而导致的温度和密度下降，大约380,000年后，将质子和电子（在离子化状态下的质子和电子中）组合在一起。在主要使用中性氢（被称为黑暗时代）的时代，当没有发光的天体时，它开始通过第一颗恒星和第一个星系转变，这被认为是在2 - 30万年后出生的。这是因为中性氢暴露于原始天体的电离辐射，并再次将中性氢离子化。之后，许多原始的天体在整个宇宙中形成。人体大规模将整个外太空电离。古代宇宙中这种最大的转变被称为“宇宙电离”，但是何时以及如何发生以及导致它的原因仍然笼罩在神秘之外，并且在人类面前是现代科学的主要墙壁。宇宙电离中重要的未解决问题之一是“宇宙是否被电离？”早期宇宙中存在的中性氢气通过星系的电离光子离子化，但是预计从星系中的电离光子逃脱会因远处星系的气体流出而增加星系，这使其成为与宇宙电离可能性密切相关的物理现象。为了研究遥远星系的速度结构，有必要检测到弱发射线，但是我们设计了一种结合了两种光增强机制的观察技术：“重力镜头效应”和“适应性光学”，并研究了Redshift 4使用Subaru Telescope中遥远的星系的流出。结果，我们发现星系中发生的高速流出流出，这表明遥远宇宙中的许多光星系可以有效地吹出气体，从而有助于宇宙的电源。

项目成果

Subaru/Suprime-Camによるz=7.3 LAE探査

z=7.3 LAE 探索 Subaru/Suprime-Cam

• 发表时间: 2011
• 作者: 勝永健人;村松晶子;小野聡;原科幸彦;大川万里生;大川万里生;大川万里生;丹間康仁;澁谷 隆俊;諌早直人;丹間康仁;澁谷隆俊;諫早直人;丹間康仁;利川潤;諌早直人;Pascale Hibon;丹間康仁;丹間康仁;柏川伸成;澁谷 隆俊;丹間康仁;澁谷 隆俊;日本公民館学会編;澁谷隆俊;青山治世;澁谷隆俊;青山治世;青山治世;澁谷隆俊
• 通讯作者: 澁谷隆俊

Lyman Alpha Emitters at z=7.3

z=7.3 处的莱曼 Alpha 发射器

• 发表时间: 2012
• 作者: 勝永健人;村松晶子;小野聡;原科幸彦;大川万里生;大川万里生;大川万里生;丹間康仁;澁谷 隆俊;諌早直人;丹間康仁;澁谷隆俊;諫早直人;丹間康仁;利川潤;諌早直人;Pascale Hibon;丹間康仁;丹間康仁;柏川伸成;澁谷 隆俊;丹間康仁;澁谷 隆俊;日本公民館学会編;澁谷隆俊
• 通讯作者: 澁谷隆俊

The First Systematic Survey for Lyα Emitters at z=7.3 with Suprime-Cam

使用 Suprime-Cam 对 z=7.3 处的 Lyα 发射器进行首次系统调查

• 发表时间: 2012
• 作者: 勝永健人;村松晶子;小野聡;原科幸彦;大川万里生;大川万里生;大川万里生;丹間康仁;澁谷 隆俊;諌早直人;丹間康仁;澁谷隆俊;諫早直人;丹間康仁;利川潤;諌早直人;Pascale Hibon;丹間康仁;丹間康仁;柏川伸成;澁谷 隆俊;丹間康仁;澁谷 隆俊;日本公民館学会編;澁谷隆俊;青山治世;澁谷隆俊
• 通讯作者: 澁谷隆俊

補償光学系観測で探る遠方銀河アウトフロー

使用自适应光学观测探索遥远的星系外流

• 发表时间: 2013
• 作者: 勝永健人;村松晶子;小野聡;原科幸彦;大川万里生;大川万里生;大川万里生;丹間康仁;澁谷 隆俊;諌早直人;丹間康仁;澁谷隆俊;諫早直人;丹間康仁;利川潤;諌早直人;Pascale Hibon;丹間康仁;丹間康仁;柏川伸成;澁谷 隆俊
• 通讯作者: 澁谷 隆俊

次世代AOで探る遠方銀河アウトフロー

使用下一代 AO 探索遥远的星系外流

• 发表时间: 2011
• 作者: 勝永健人;村松晶子;小野聡;原科幸彦;大川万里生;大川万里生;大川万里生;丹間康仁;澁谷 隆俊;諌早直人;丹間康仁;澁谷隆俊;諫早直人;丹間康仁;利川潤;諌早直人;Pascale Hibon;丹間康仁;丹間康仁;柏川伸成;澁谷 隆俊;丹間康仁;澁谷 隆俊;日本公民館学会編;澁谷隆俊;青山治世;澁谷隆俊;青山治世;青山治世;澁谷隆俊;澁谷隆俊
• 通讯作者: 澁谷隆俊