ライマンアルファ輝線銀河の観測的研究：小質量銀河から探る銀河の成長過程の理解

莱曼-α发射线星系的观测研究：了解低质量星系的生长过程

基本信息

批准号：
12J09976
负责人：
中島王彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09976/
关键词：
遠方銀河観測銀河進化星間物質の物理状態

项目摘要

私は遠方宇宙で探査が進んでいる小質量の星形成銀河であるライマンα輝線銀河の研究をしている. 撮像観測が盛んに行われる一方, その物理的な性質がしっかりと理解されておらず, そもそもどういった銀河であるのかがいまだに謎のままであった. 私はライマンα輝線銀河の物理状態の解明を軸に, 研究を進めている.まず昨年度に引き続き、自らが得た近赤外分光データを基にライマンα輝線銀河の電離パラメーターや重元素量等の性質を調べた. 自らの研究を経て電離パラメーターの重要性を再認識した私は, ライマンα輝線銀河に限らず近傍から遠方まで公開されている様々な銀河サンプルを合わせ, 電離パラメーターの系統的研究を行った. その結果, 電離パラメーターと重元素量, 銀河の星質量と星形成率の間には時代に依存しない普遍的な関係があることが明らかになった. これは銀河の化学進化や, 初期宇宙における銀河の性質を正しく理解する上で非常に重要な示唆となる. 更に私は電離パラメーターを精査し, その値が大きい銀河は電離光子の脱出率が高い天体である可能性を観測的・理論的に明らかにした. 銀河からの電離光子脱出は初期宇宙に起きた宇宙再電離の電離源を解明する上で重要である. ライマンα輝線銀河は特に高い電離パラメーターを持つことが私の観測から明らかになり, 高い電離光子脱出を持ち宇宙再電離に大きく寄与した可能性が示唆される. 私の研究は観測が困難な電離光子脱出に静止系可視のスペクトルから迫ることができることを明らかにした先駆的研究となった. 引き続き, 私はこれらの研究を, ライマンα輝線銀河を中心としたより大きな分光サンプルを基に行っていく. 本研究は私を筆頭著者とする論文にまとめられた(Nakajima & Ouchi 2013, MNRAS submitted, arXiv : 1309.0207). また国内外の研究会でもその研究成果を発表している.

我正在研究Lymanα射线线星系，这是一个在遥远的宇宙中探索的小型巨大星系。虽然成像观察很受欢迎，但其物理特性尚未得到充分的理解，其星系仍然是什么样的星系的谜。我正在继续研究，重点是阐明Lymanα射线线星系的物理状态。首先，在去年之后，我根据我获得的近红外光谱数据研究了Lymanα射线线星系的特性，例如电离参数和重元素。经过自己的研究，我认识到电离参数的重要性，并将各种星系样本结合在一起，这些样本从附近到远，而不仅仅是Lymanα射线线星系，并对电离参数进行了系统研究。结果，已经揭示了电离参数，重元素和星系星质量和星星形成率之间存在普遍关系，而星系质量和星形形成率不依赖于年龄。这是正确理解星系化学演变和早期宇宙中星系特性的一个非常重要的建议。此外，我已经检查了电离参数，并观察到，理论表明，具有较高值的星系是离子化光子较高逃逸速率的天体。从星系中逃脱的电离光子逃逸对于阐明早期宇宙中发生的宇宙电离的电离来源很重要。我的观察结果表明，Leimanα-Luminous星系具有特别高的电离参数，表明它们可能具有高电离光子逃逸，并为宇宙电离做出了巨大贡献。我的研究是一项开创性的研究，揭示了很难观察到的电离光子逃生可以通过固定系统的可见光谱来接近。继续，我将继续对以Leimanα-Lumines星系为中心的较大光谱样品进行这些研究。这项研究是与我一起作为主要作者的论文（Nakajima＆Ouchi 2013，Mnras提交的，Arxiv：1309.0207）。该研究的结果也已在国内和国际研究小组中提出。