近赤外分光診断で明らかにする銀河形成最盛期の物理過程と環境効果

近红外光谱揭示星系形成高峰期间的物理过程和环境影响

• 批准号: 15J04923
• 负责人: 嶋川 里澄
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04923/
• 关键词: 銀河の多様性と棲み分け; 銀河形成の最盛期; 原始銀河団; ライマンアルファ吸収; 銀河形成の環境依存性; すばる望遠鏡; 環境効果; 低質量銀河; ライマンアルファ輝線銀河

現在の宇宙の大規模構造を織り成す銀河団では、星形成を終了した古い大質量銀河が大半を占めている。しかしこのような大質量銀河がいつどこでどのようにして形成されたかについては良く分かっておらず、我々天文学者が長年抱える大問題の１つとなっている。この問題を明らかにするため、銀河団の過去、つまり遠方の原始銀河団を観測し、銀河団銀河形成の姿を直接調べることが極めて重要である。理論的に一番の課題は、銀河団は自身のもつ高い重力エネルギーの開放によって超高温のガスで満たされているため、内部のガスは十分に冷えることができず、大質量銀河を形成するような活発な星形成活動を再現できないことにある。そこで近年では原始銀河団では外から大量の冷たいガスが直接供給されるのではないかと考えられている。このような背景の元、本研究では110億光年前の原始銀河団に着目し、すばる望遠鏡の近赤外と可視撮像装置を駆使してH-ALphaとLy-Alpha輝線の観測を行った。この二つの輝線は共に星形成銀河から放出されるものであるが、後者は前者と違い、周囲の中性水素によって散乱・吸収を受けるため、 両者の輝線強度を比較することで、原始銀河団コアに冷たい水素ガスがどれほどあるかを知ることができる。結果、銀河団コアではそれ以外の場所に比べて有意に強い中性水素吸収があることが観測的に初めてわかった。これはつまり原始銀河団コアには外から冷たいガス供給が豊富にあることを示唆しており、宇宙遠方の原始銀河団では今日みられる大質量銀河を加速的に形成できる環境にあることを示している。本結果は申請者の博士論文としてまとめられている。

Now の を woven り の large-scale structure into the universe す galaxy 団 で は, star formation を end し た ancient い massive galaxy が accounted for more than half を め て い る. し か し こ の よ う な massive galaxy が い つ ど こ で ど の よ う に し て form さ れ た か に つ い て は good く points か っ て お ら ず, I が, 々 astronomer years え る big problem の 1 つ と な っ て い る. こ の problem を Ming ら か に す る た め, galaxy 団 の past, つ ま の original り far galaxy 団 を 団 観 し, galaxy galaxy formation の pose を direct べ る こ と が extremely め て important で あ る. Theory of に a は の subject, galaxy 団 は itself の も つ い high gravity エ ネ ル ギ ー の open に よ っ て superheated の ガ ス で against た さ れ て い る た め, internal の ガ ス は very cold に え る こ と が で き を ず, massive galaxy formation す る よ う な live 発 な star formation activity を reappearance で き な い こ と に あ る. そ こ で recent で は original galaxy 団 で は outside か ら large の cold た い ガ ス が directly supply さ れ る の で は な い か と exam え ら れ て い る. こ の よ う な background の yuan, this study で は の original galaxy 110 light years ago 団 に mesh し, す ば る telescope の near the red と visible like device of を 駆 make し て h-alpha と Ly - ALpha fai lines の 観 measuring line を っ た. こ の two つ の fai line は altogether に galaxy star formation か ら release さ れ る も の で あ る が, the latter と violations い は the former, weeks 囲 の neutral water element に よ っ て scattered, suction 収 を by け る た め, struck の fai line strength を comparing す る こ と で, original galaxy 団 コ ア に cold た い water element ガ ス が ど れ ほ ど あ る か を know る こ と が で き る. Result, the galaxy 団 コ ア で は そ れ outside に の places than べ て intentionally に strong い neutral water element absorption 収 が あ る こ と が 観 measure of early に め て わ か っ た. こ れ は つ ま り original galaxy 団 コ ア に は outside か ら cold た い ガ ス supply が aboundant に あ る こ と を in stopping し て お り, cosmic distance の original galaxy 団 で は today み ら れ る に form massive galaxy を accelerated で き る environment に あ る こ と を shown し て い る. This result is that the applicant と doctoral dissertation と てまとめられて る る る.

项目成果

Galaxy formation at z>3 revealed by narrow-band selected [OIII] emission line galaxies

窄带选择的 [OIII] 发射线星系揭示了 z>3 处的星系形成

• DOI: 10.1088/0004-637x/806/2/208
• 发表时间: 2015
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Tomoko Suzuki;Tadayuki Kodama;Ken-ichi Tadaki;Masao Hayashi;Yusei Koyama;Ichi Tanaka;Yosuke Minowa;Rhythm Shimakawa;Moegi Yamamoto
• 通讯作者: Moegi Yamamoto

Toward unveiling internal properties of HII regions and their connections at the cosmic noon era

揭示 HII 区域的内部特性及其在宇宙正午时代的联系

• 发表时间: 2015
• 作者: Shimakawa;Rhythm; Kodama;Tadayuki; Hayashi;Masao; Tadaki;Ken-ichi; Suzuki;Tomoko L.; Koyama;Yusei; Tanaka;Ichi; Yamamoto;Moegi
• 通讯作者: Moegi

Mapping and resolving galaxy formation at its peak epoch with Mahalo-Subaru and Gracias-ALMA

使用 Mahalo-Subaru 和 Gracias-ALMA 绘制并解析其巅峰时期的星系形成

• 发表时间: 2014
• 作者: Kodama;Tadayuki
• 通讯作者: Tadayuki

Subaru telescope/California Institute of Technology(米国)

斯巴鲁望远镜/加州理工学院（美国）

Mahalo Subaru

马哈洛·斯巴鲁