Chemical evolution of the early universe explored by near-infrared spectroscopy of high-redshift quasars

高红移类星体的近红外光谱探索早期宇宙的化学演化

• 批准号: 22K03683
• 负责人: 鮫島 寛明
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03683/
• 关键词: 活動銀河核; 化学進化; 初期宇宙; 第一世代星

宇宙の歴史の中で、星や銀河がいつ、どのようにして生まれたのかを明らかにすることは、現代天文学が抱える最重要課題の一つである。本研究は、宇宙で最も明るい天体のクェーサーを観測対象とし、はるか遠方にあるクェーサーから太古の昔に放たれた光を解析することで、星を生む源であるガスの初期宇宙における化学性質を直接調査し、この課題の解決を目指すことを目的としている。本研究は(1)TAO望遠鏡完成前、(2)TAO望遠鏡完成後の２つのフェイズからなるが、本年度は(1)のフェイズとして、現在知られている最遠方のクェーサーのうちの１天体について、公開データを利用した調査を行った。宇宙年齢わずか７億年の頃に放たれたその光を解析した結果、従来の化学進化モデルが予想するよりはるかに大量の鉄がクェーサーのガス中に含まれていた可能性が高いことが判明した。これは、現在宇宙に金属を供給しているIa型および重力崩壊型の超新星爆発とは異なる金属供給源が初期宇宙には存在していたことを示唆している。そこで理論的に存在が予言されているものの観測的な確認はまだ達成されていない種族IIIの星、すなわち第一世代星に着目し、それが金属供給源であった可能性について検討した。第一世代星が起こす特殊な超新星爆発によって放出される鉄の質量の推定値とクェーサーに含まれるガスの典型的な質量との比較から、280太陽質量程度の第一世代星が対不安定型超新星爆発を過去に起こしていたとすると、クェーサーに含まれる大量の鉄が説明できることが判明した。この結果は査読を経てAstrophysical Journal誌から論文として出版され、間接的ではあるものの第一世代星の存在を示唆する観測結果として大きな反響を得た。

In the history of the universe, stars and galaxies are the most important topics in modern astronomy. This study aims to investigate directly the chemical properties of the earliest cosmic bodies in the universe, and to solve this problem. This study was conducted before TAO telescope was completed, after TAO telescope was completed, and this year was conducted before TAO telescope was completed. The universe is 700 million years old, and the chemical evolution of the universe is expected to have a high probability of containing iron. The metal supply in the present universe is Ia type and gravitational collapse type. The metal supply in the early universe is Ia type and gravitational collapse type. The existence of this theory is confirmed by the detection of the first generation of stars, and the possibility of metal supply is discussed. The estimated mass of iron emitted by the first generation stars in the special supernova explosion was compared with the typical mass of iron emitted by the first generation stars in the unstable supernova explosion of 280 solar mass. The results of this investigation were published in the Astrophysical Journal, and the results of the indirect investigation showed that the first generation of stars existed.

项目成果

Australian National University(オーストラリア)

澳大利亚国立大学（澳大利亚）

University of Notre Dame(米国)

圣母大学（美国）

• 发表时间: 2020

TAO 6.5-m 望遠鏡用中間赤外線観測装置 MIMIZUKU: 近赤外線チャンネルの性能評価

TAO 6.5米望远镜中红外观测装置MIMIZUKU：近红外通道性能评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 上塚貴史;宮田隆志;酒向重行;大澤亮;浅野健太朗;橘健吾;飯田熙一;成瀬日月;左近樹;尾中敬;片ざ宏一;長谷川直;臼井文彦;内山瑞穂;海老塚昇;細畠拓也;吉井讓;土居守;河野孝太郎;峰崎岳夫;廿日出文洋;江草芙実;小西真広;高橋英則;松林和也;鮫島寛明;山岸光義;小山舜平;堀内貴史;加藤夏子;本原顕太郎
• 通讯作者: 本原顕太郎

Fe-Kα 輝線反響マッピング法を用いた NGC 3516 活動銀河核構造の研究 (3)

利用Fe-Kα发射线回波映射方法研究NGC 3516活动星系核结构（3）

• 发表时间: 2023
• 作者: 野田博文;峯田大靖;峰崎岳夫;鮫島寛明;小久保充;川室 太希;山田智史;堀内貴史;松本浩典;渡邉誠; 森鼻久美子;伊藤洋一;川端弘治;深沢泰司
• 通讯作者: 深沢泰司

Measurement of AGN dust extinction based on the near-infrared flux variability of <i>WISE</i> data

基于<i>WISE</i>数据的近红外通量变化测量AGN尘埃消光

• DOI: 10.1093/mnras/stac2307
• 发表时间: 2022
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Mizukoshi Shoichiro;Minezaki Takeo;Tsunetsugu Shoichi;Yoshida Atsuhiro;Sameshima Hiroaki;Kokubo Mitsuru;Noda Hirofumi
• 通讯作者: Noda Hirofumi