ＡＬＭＡ観測と宇宙論的理論モデルで明らかにする銀河形成

ALMA 观测和宇宙学理论模型揭示的星系形成

• 批准号: 13J09516
• 负责人: 真喜屋 龍
• 金额: $ 2.53万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J09516/
• 关键词: 銀河形成; 宇宙論; 活動銀河核; 星形成; 星間ダスト

昨年度に引き続き、今年度も概ね年次計画の通りに研究を実行することができた。まず１つ目の大きな成果として、新たな宇宙論的銀河形成モデルを構築し、それを論文としてまとめ出版することができた。このモデルは宇宙初期から現在に至るまでの銀河形成史を統一的に取り扱うもので、他の同種のモデルと比べて空間解像度が高く、また大きな空間スケールにわたって計算できることがひとつの特徴となっている。またこのモデルの発展形として、星からの放射が星間ダストによって吸収・再放射される機構も取り入れた。これにより、赤外線から電波領域での銀河の観測的性質を理論的に予言することが可能になった。実際、最新の電波干渉計である ALMA で得られた観測データと私が開発した理論モデルの比較を行ったり、また ALMA を用いた新たな観測提案を行うなどの成果を上げることができた。その中で、銀河の性質や形成史を真に理解するためには、星に由来する放射成分だけでなく、星間ガスやダストといったその他の成分についても系統的に調べることが重要であることを示すことができた。その他に、私の開発したモデルを使って、銀河中心に存在する超巨大ブラックホールや、そのブラックホールの活動に由来する活動銀河核といった天体の形成史についても研究を行った。その中で、宇宙初期に形成され、現在観測されている超巨大ブラックホールの種になったと考えられている"種ブラックホール"の性質に制限を与えるなどの成果を挙げることができた。

与去年一样，今年我们能够按照年度计划进行研究。首先，第一个主要成就是构建一个新的宇宙银河系模型，并将其编译成纸张并发布。该模型统一涉及从早期宇宙到今天的星系形成的历史，其特征是其比其他类似模型更高的空间分辨率，并且可以在大型空间尺度上进行计算。该模型的高级形式还结合了从星际灰尘吸收并重新辐射恒星辐射的机制。这使理论上可以预测红外线中无线电波区域中星系的可观察性能。实际上，我们能够通过将最新无线电干涉仪ALMA获得的观察数据与我开发的理论模型进行比较，并提出使用ALMA的新观察结果来实现结果。这表明，为了真正了解星系形成的特性和历史，重要的是，不仅要系统地研究源自恒星的辐射成分，而且还要研究其他组件，例如星际气体和灰尘。此外，我还使用了我开发的模型来研究天体形成的历史，例如银河系中心存在的超头黑洞以及起源于这些黑洞活性的活性银河核。其中，我们能够实现结果，例如限制在宇宙早期形成的“物种黑洞”的性质，并被认为已成为当前观察到的超强黑洞的物种。

项目成果

The impact of dust in host galaxies on quasar luminosity functions

宿主星系中的尘埃对类星体光度函数的影响

• DOI: 10.1093/mnrasl/slv035
• 发表时间: 2015
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters
• 作者: Hikari Shirakata;Takashi Okamoto;Motohiro Enoki;Masahiro Nagashima;Masakazu A. R. Kobayashi;Tomoaki Ishiyama;Ryu Makiya
• 通讯作者: Ryu Makiya

Quasar clustering in a galaxy and quasar formation model based on ultra high-resolution N-body simulations

基于超高分辨率 N 体模拟的星系中的类星体聚类和类星体形成模型

• DOI: 10.1093/mnrasl/slv169
• 发表时间: 2016
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Taira Oogi;Motohiro Enoki;Tomoaki Ishiyama;Masakazu A. R. Kobayashi;Ryu Makiya;Masahiro Nagashima
• 通讯作者: Masahiro Nagashima

Semi-analytic Model of Galaxy Formation in the Infrared: Predictions for ALMA and SPICA

红外星系形成的半解析模型：ALMA 和 SPICA 的预测

• 发表时间: 2014
• 作者: Yoshiyuki Inoue;Susumu Inoue;Masakazu A. R. Kobayashi;Ryu Makiya;Yuu Niino & Tomonori Totani;真喜屋 龍;Ryu Makiya;真喜屋 龍;真喜屋龍;真喜屋龍;真喜屋龍
• 通讯作者: 真喜屋龍

宇宙論的銀河形成モデルによる数値銀河カタログの構築

使用宇宙星系形成模型构建数值星系目录

• 发表时间: 2015
• 作者: 真喜屋龍 (東京大学);榎基宏 (東京経済大学);石山智明 (筑波大学);小林正和 (愛媛大学);長島雅裕;大木平 (文教大学)
• 通讯作者: 大木平 (文教大学)

銀河形成モデルで探る星間ガスの宇宙論的進化史

使用星系形成模型探索星际气体的宇宙演化历史

• 发表时间: 2015
• 作者: Yoshiyuki Inoue;Susumu Inoue;Masakazu A. R. Kobayashi;Ryu Makiya;Yuu Niino & Tomonori Totani;真喜屋 龍
• 通讯作者: 真喜屋 龍