すばる超広視野カメラと電波観測データで探る宇宙再電離史と電離プロセスの研究

私は、すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラ(HSC)を用いて、高赤方偏移宇宙に存在するライマンアルファ輝線天体(LAE)を探査し、宇宙再電離史の解明に取り組んだ。平成28年度ではまず、HSC用の画像解析ソフトウェアによって構築された赤方偏移5.7と6.6のLAEサンプルに問題が無いか検証を行った。次にこのソフトウェアに基づいて、天体の見かけの等級によってどれだけの割合の天体が検出されるかという検出完全性を調べた。これを調べることで、LAEのライマンアルファ光度関数(Lya LF)を正確に求めることができる。以上で得られたLAEサンプルと検出完全性をもとに、赤方偏移5.7と6.6でのLya LFを求めた。赤方偏移6以上でのLya LFを求める意義は、銀河間物質中の中性水素割合x(HI)がどう進化したかという宇宙再電離史を明らかにするところにある。またHSCはこれまでのすばる主焦点カメラ(S-Cam)と比べて7倍ほど広い視野を持っているため、HSCを用いたLAE探査を行うことで、幅広いライマンアルファ光度範囲に渡ってLAEを多数検出することができる。実際、本研究でLya LFを導出することで、過去の研究では不定性の大きかったLya LFの明るい側に強い制限を与えることができた。これにより私は、赤方偏移5.7と6.6のLya LFの明るい側で個数密度の超過が見られることを明らかにした。この原因の一つとして、暗い活動銀河核の存在が考えられる。本研究は、このような高赤方偏移にも活動銀河核が存在する可能性を、これまでの研究とは独立に示唆した点で重要である。また私は、赤方偏移5.7から6.6へのLya LFの進化から、x(HI)の値が0.3程度という制限を与えた。宇宙背景放射の観測値と比較することで、本研究で得られたx(HI)は宇宙背景放射の観測値を正しく説明できることを確認した。

私は、すばる望遠鏡超広視野主焦点カメラ(HSC)を用いて、高赤方偏移宇宙に存在するライマンアルファ輝線天体(LAE)を探査し、宇宙再電離史の解明に取り組んだ。平成28年度ではまず、HSC用の画像解析ソフトウェアによって構築された赤方偏移5.7と6.6のLAEサンプルに問題が無いか検証を行った。次にこのソフトウェアに基づいて、天体の見かけの等級によってどれだけの割合の天体が検出されるかという検出完全性を調べた。これを調べることで、LAEのライマンアルファ光度関数(Lya LF)を正確に求めることができる。以上で得られたLAEサンプルと検出完全性をもとに、赤方偏移5.7と6.6でのLya LFを求めた。赤方偏移6以上でのLya LFを求める意義は、銀河間物質中の中性水素割合x(HI)がどう進化したかという宇宙再電離史を明らかにするところにある。またHSCはこれまでのすばる主焦点カメラ(S-Cam)と比べて7倍ほど広い視野を持っているため、HSCを用いたLAE探査を行うことで、幅広いライマンアルファ光度範囲に渡ってLAEを多数検出することができる。実際、本研究でLya LFを導出することで、過去の研究では不定性の大きかったLya LFの明るい側に強い制限を与えることができた。これにより私は、赤方偏移5.7と6.6のLya LFの明るい側で個数密度の超過が見られることを明らかにした。この原因の一つとして、暗い活動銀河核の存在が考えられる。本研究は、このような高赤方偏移にも活動銀河核が存在する可能性を、これまでの研究とは独立に示唆した点で重要である。また私は、赤方偏移5.7から6.6へのLya LFの進化から、x(HI)の値が0.3程度という制限を与えた。宇宙背景放射の観測値と比較することで、本研究で得られたx(HI)は宇宙背景放射の観測値を正しく説明できることを確認した。