銀河 奏でる行進曲〜すばる望遠鏡 FMOS 明ら にする
宇宙初期の大質量銀河の成長〜
名古屋大学大学院理学研究科 柏 大地 ( 博士課程前期課程
2 年 ) 杉山直教授 東京大学 数物連携宇宙研究機構
ョン バ マン特任助教 国立天文台 ンバ
国際研究 , す 望遠鏡 搭載さ バ
多天体分光器 FMOS 用い 深宇宙 観測し 100 億年前 銀河
新 し い 星 々 非 常 活 発 形 成 さ い 様 子 捉 え ま し
ま 大質 銀河 取 巻く 元素や ト ( 星間
固体微粒子 ) 豊富 含 い こ 確 まし こ
大質 銀河 こ 時代 す 十分 成熟し い こ
示唆し います 今回 研究成果 宇宙 若い頃 姿
う っ いう 要 問い 迫 す
こ 研究成果 一部 2013 年 11 月 1 日 発行さ 米国
ト ャ ナ 誌 掲載さ
まし (Kashino et al. 2013, ApJL, 777, L8)
銀河 奏 行進曲
〜す 望遠鏡 FMOS 明 す 宇宙初期 大質 銀河 成長〜
名古屋大学 東京大学 数物連携宇宙研究機構 国立天文台 国際研究 す 望遠鏡 搭載さ バ 多天体分光器FMOS 用い 深宇宙 観測 し 100 億年前 銀河 新しい星々 非常 活発 形成さ い 様子 捉えまし ま 大質 銀河 取 巻く 元素や ト (星間固体微粒子) 豊富 含 い こ 確 まし こ 大質 銀河 こ 時代 す 十分 成熟し い
こ 示唆し います 今回 研究成果 宇宙 若い頃 姿 う っ
いう 要 問い 迫 す
宇宙 誕生 進化 歴 探 こ 天文学 宇宙物理学 究極 マ 一 す 研究 参加す COSMOS (Cosmological Evolution Survey) ェ ト (注) 特 宇宙 進化 歴 い 大規模構造 環境 銀河 形成や進化
う 影響 え 調べ います 質 や成長率 銀河そ 性質
そ 銀河 存在す 場所 環境 関係 明 す こ 初期 宇宙 々
現在 宇宙 う し 変化し いう謎 迫 こ ます
こ 研究 一部 し す 望遠鏡 搭載さ バ 多天体分光器 FMOS 用い 1000個以 遠方銀河 観測し 100 億年前 宇宙 地 作
ェ ト 進 います
1 FMOS 得 複数 遠方銀河 ト 水素原子
放射さ 住 貫定住 輝線 窒素原子 [NII] 酸素原子 出す[OIII] いっ 輝線 検 出さ い 様子 示さ います こ 輝線 波長 赤方偏移 す わ そ 銀河ま 距離 求ま ます ま 住 輝線 住 輝線 強度 比 光 吸
収す ト成分 推 す こ ます さ そ 銀河ま 距離 住 輝
線 強度 ト 推 合わせ こ そ 銀河 星形成率 1年間 そ 銀河
新しく作 星 総質 決 ます
一連 FMOS−COSMOS サ 高い波長分解能 近赤外分光 遠方銀河 サ し 最大 あ 現在 進行中 す 名古屋大学大学院理学研究科 柏 大地 (博士課程前期課程2年) 杉山直教授 東京大学 数物連携宇宙研究機 構 ョン バ マン特任助教 今回 そ 初期成果 し 2012年3月以降
12夜 観測 以 う 事実 明 しまし
1: FMOS 得 ト 一部 (左 波長1.1−1.35マ
ト 範 波長 1.6−1.8マ ト 範 ) 横 波長方向 各々 バ 見 個々 天体 ト 縦方向 並 います ( 68本 ト 示さ います) 輝線 検出さ い 場所 青丸 示さ
います 挿入 数値化さ ト 垂直 帯 地球大気 出す
特 波長 夜光 ットす っ 光 遮断さ 部分 す
1. 銀河の星形成活動の歴史
銀河 星形成率 星 作 材料 物質 総質 伴っ 変化し ま 宇宙初期
現在 星形成率 第 し い こ 知 います こ 関係
こ ま 々 近傍 宇宙 し 確 いませ し FMOS 用い 今回 観測結果 宇宙初期 銀河 星形成率 銀河 質 伴っ 増加し し そ 効率 現在 20倍以 高 っ いうこ 示さ まし ( ２) 宇宙 歴
そ 時々 星形成率 銀河 星質 伴っ 増加し い 様子 赤方偏移 1.6 (約100億年前) ま 示さ こ ます こ 関係 他 星形成率指標 (紫外線 光度や遠赤外線光度) 用い 観測 あ 高赤方偏移 い 確 さ いまし
FMOS H 輝線 観測結果 宇宙初期 星形成 測 し 近傍宇宙 様 指標 基 い 観測結果 比べ 場合 一 性 あ 正確 議論 能 まし
2: 銀河 星質 星形成率 関係 FMOS 観測さ 銀河 赤点 示さ
います 縦軸 地球 1 年 相当す 時間 そ 銀河 新しく作 星 総質 陽質 単 表し す 星形成率 銀河 質 増加し 500 陽 質 ／年 ま い います 宇宙 年齢 星形成率 全体的 規則正しく し い 様子 示さ います
2. 宇宙初期でのダスト (星間固体微粒子) 形成 化学組成の進化
FMOS 観測し 多く 銀河 々 近傍 質 銀河 比べ 星間
元素 含 非常 少 いこ 確 まし こ 結果 激しい星形成
燃料 原初 大 蓄え い こ 成長す 余地 あ いう宇宙
初期 銀河像 一致します 一方 観測さ 中 非常 い銀河 大 ト 元素 蓄え い こ わ まし こ 事実 そういっ い銀河 す 十 分 成長し 々 近傍 完全 成熟し星形成 終え しまっ 銀河 似 い こ 示し います
研究 一連 心的 観測 実現す FMOS 進的 技術
し FMOS 光 バ 用い 近赤外線 分光装置 す 一本一本 バ 10マ ト 以 精度 精密 制御し 個別 天体 向 こ
時 400個 天体 ト 得 こ ます ま す 望遠鏡 主 焦点 取 付 広い視 観測す こ ます 広視 多天体 時観測
能力 様々 環境 銀河 進化や性質 い 明 す う 研究
星形成 現場 銀河団 形成 宇宙論ま 幅広い目的 大変 効 す ま FMOS 夜光 呼 地球大気 出す邪魔 光 遮断す 装置 組 込ま こ っ 遠方 淡い銀河 捉え こ まし FMOS こ 能力 活 し
観測 っ 今回 こ ま 前例 い遠方銀河 姿 明 さ まし
現在 FMOS-COSMOS サ 1000 個 超え 銀河 観測し 宇宙 大規模構造 地 作 いう目標 う 中間地点 到 し います こ ま 1 方度
範 観測し 今後そ 領域 広 他 望遠鏡 用い こ ま
観測 比べ 観測視 狭い代わ 広い観測波長範 高い感度 観測 行う予 す そ う 補完的観測 っ 近傍 宇宙 存在す 成長し い銀河団
う 銀河 集ま 宇宙 初期 あっ いう問い 対す 答え 見 こ
期待さ ます
(注) COSMOS: COSMOS 名付 空 一部分 様々 観測装置 多波長 観測し 銀河 形成 進化 謎 い 迫 う す ェ ト 特 す 望遠鏡
用い バ 多天体分光器 東京大学 数物連携宇宙研究機構 (研究 任者 John Silverman) ワ 大学 ( Dave Sanders) 中心 し 研究者 目的
成す 共 研究 行っ います
こ 研究成果 一部 2013年11月1日 発行さ 米国 ト
ャ ナ 誌 掲 載 さ ま し ま 本 研 究 科 学 研 究 費 補 助 金 (22340056: N.S., 23224005:N.A.) 及び名古屋大学博士課程教育 ン
PhD ェッ ョナ 龍門: ン 地 立 養
成 助成 います
研究論文の出典
The FMOS-Cosmos Survey of Star-Forming Galaxies at z~1.β定 I.定 住 -Based Star 達oちma図じon定Ra図e囲定anこ定）つ囲図定Eで図じnげ図じon貫 定）.定Ka囲しじno貫定J.定）.定Sじl不eちman貫定違.定Roこじgしじeちo定 et al. 2013, Astrophysical Journal Letters, volume 777, L8
The FMOS-Cosmos Survey of Star-Forming Galaxies at z~1.6 II. The Mass-Metallicity Relation and the Dependence on Star Formation Rate and Dust Eで図じnげ図じon貫 定J.定Zaしじこ貫定）.定Ka囲しじno貫定J.定）.定Sじl不eちman貫定e図定al.定「01」貫定aちXじ不野1」10.『重』0貫定 Submitted to Astrophysical Journal.
関連リンク
す 新しい眼 バ 多天体分光器 FMOS (2010年11月19日 す 望遠鏡 )
http://subarutelescope.org/Pressrelease/2010/11/19/j_index.html
