観測的宇宙論ゼミ 2016

NEWS

夏学期ゼミ 終了


PRESENTATION

夏学期

  • 04/08
  • 岡村
  • "Size evolution of star-forming galaxies with 2<z<4.5 in the VIMOS Ultra-Deep Survey”
    Ribeiro+16
    この論文はVIMOS Ultra Deep Survey(VUDS)によって得られた 2 < z < 4.5の~1200個の銀河について パラメトリックな方法とノンパラメトリックな方法でサイズを測定し、赤方偏移による進化を追っています。 ノンパラメトリックな方法で測定したサイズでは従来知られている結果とは違い赤方偏移による進化が見られませんでした。 その理由を銀河の中心集中度などと合わせて議論しています。
    arxiv, 資料
  • 04/08
  • 播金
  • “[CII] emission in z ~ 6 strongly lensed, star-forming galaxies"
    Knudsen+16
    この論文ではA383-5.1 (z=6.029), MS0451-H (z=6.703)の二つの レンズされた星形成銀河の、ALMA観測の結果を紹介しています。 A383-5.1からは[CII]158um輝線が検出された一方、MS0451-Hでは non-detectionでした。 これらの結果をモデル等と比較しながら、遠方銀河で[CII]が検出 されにくい理由について議論しています。
    arxiv, 資料
  • 04/15
  • 菅原
  • “The Systematic Properties of the Warm Phase of Starburst-Driven Galactic Winds "
    Heckman+15
    “The Implications of Extreme Outflows from Extreme Starbursts"
    Heckman+16
    この論文ではA383-5.1 (z=6.029), MS0451-H (z=6.703)の二つの 星形成銀河では超新星爆発により加熱されたガスが、アウトフローとして 銀河の外へ吹き出すと考えられています。 Heckman+15ではz<0.2の星形成銀河について、 Heckman+16ではz~0.4-0.7の非常に大きな星形成率を持つコンパクトな銀河について 母銀河の物理量(星質量、星形成率、星形成率面密度など)と アウトフローの物理量(アウトフロー速度とmass loading factor)の関係性を 議論しています。
    arxiv(Heckman+15), arxiv(Heckman+16), 資料
  • 04/15
  • 川俣
  • “On the faint-end of the high-z galaxy luminosity function"
    Bin+16
    宇宙再電離期では,銀河の光度が暗くなるほど銀河の個数が急激に増える ために,再電離へのそれらの暗い銀河の寄与が大きいと考えられています. 一方で,それらの銀河の星形成は radiative feedback によって容易に 止まってしまうために,ある光度より暗い側では銀河の個数が減少します. この論文では,解析的モデルを用いて luminosity function へのこの feedback の 寄与を調べています.その結果,feedback が強い場合には,M_UV = -15 あたりで個数密度が減少し始めることなどが明らかになりました.
    arxiv, 資料
  • 04/22
  • 菊田
  • “A 17-billion-solar-mass black hole in a group galaxy with a diffuse core"
    Thomas+16
    MASSIVEサーベイという特に大きな楕円銀河100個ほどをターゲットとした サーベイの一環で観測された NGC 1600 のSMBHについての論文です。 星の軌道をモデル化してBH massを求めた結果、1.7e+10 Msun という 最重量級クラスの数字が得られました。 今までの最重量級BHが銀河団の cD 銀河などに見つかっていたのに対し 今回の母銀河 NGC 1600 はそこまで高密度ではない銀河団に属しています。 巨大楕円銀河のプロファイルとBHとの関係などについて議論しています。
    arxiv, 資料
  • 04/22
  • 石垣
  • “A machine-learning approach to measuring the escape of ionizing radiation from galaxies in the reionization epoch"
    Jensen+16
    High-z銀河やCMBなどの最近の観測結果から、 宇宙再電離は主に星形成銀河からの電離光子によって 引き起こされたと考えられています。 しかし、電離光子の脱出率esape fractionは観測による制限がほとんどついてお らず、 宇宙再電離を議論する上での大きな不定性となっています。 本論文では、将来のJWST/NIRSpecによる観測から z=7の銀河のescape fractionをどの程度制限できるかを見積もっています。 その中で、従来の一般的なフィッティングに比べて精度の高い、 lassoアルゴリズムを用いたフィッティング方法を提唱しています。
    arxiv, 資料
  • 05/06
  • 深川
  • “ISM Masses and the Star formation Law at Z = 1 to 6"
    Scoville+16
    銀河のガスの量の測定は、星形成のcosmic evolutionを理解する上で重要だ。 銀河の分子ガスは、主に一酸化炭素の回転遷移により調べられている。 この論文では、ダスト連続波から分子ガスの質量を見積もる方法を用いた。 =1.15, 2.2, 4.4の星形成銀河を観測し、分子ガス質量を測定した。 その結果、main-sequence(MS)上の銀河と、MSより星形成率が高い銀河の 主な違いは、星形成の効率の違いよりは、後者のガス質量が大きい点であることや、 赤方偏移が高いほど、星形成の効率が高いということが示唆された。
    arxiv, 資料
  • 05/06
  • 日下部
  • “A large difference in the progenitor masses of active and passive galaxies in the EAGLE simulation"
    Clauwens+16
    銀河進化において、より近傍のdescendentと遠方のprogenitorsを結びつける手法が開発されてきました (累積個数密度の比較 → abundan ce matching; Behroozi+13)。 本論文では、EAGLE simulationを用いてBehroozi+13の結果をtestしています。 その結果、descendentの星質量が同じであっても、銀河がpassiveかactiveかによってprogenitorsの星質量が異なることがわかりました。
    arxiv, 資料
  • 05/20
  • 大橋
  • “Identifying true satellites of the Magellanic Clouds"
    Sales+16
    ΛCDMで描かれる宇宙では、マゼラン雲もsatellite銀河を持つと考えられていますが、 現段階ではsatelliteと確定した銀河はありません。 本論文では、DESやSMASHといった南天のサーベイで新しく発見された、 マゼラン雲周辺のdwarf銀河の候補天体について、 それらがマゼラン雲のsatellite銀河である可能性を議論しています。
    arxiv, 資料
  • 05/20
  • 須藤
  • “Super-Eddington growth of the first black holes"
    Pezzulli+16
    銀河中心に遍く存在するブラックホール(SMBH)の形成史に関しては謎が多く、特に合体や降着により成長してのちSMBHとなるような、種ブ ラックホール(BH seed)がいかにして形成されたかということが問題になっています。 BH seedを作り出すメカニズムとしては主に、初代星が崩壊することで残ったブラックホールがBH seedであるという説と、より重い天体の 重力崩壊により大きなBH seedが形成されたのだという説があります。 初代星の崩壊によるという説の都合の良い点は、初代星は質量が大きめであると考えられていることから、大きな質量のBH seedを作ること ができるところです。とはいえ、観測からはz~7(宇宙年齢~1Gyr)にすでに10^9 M_sunくらいの大きなSMBHの存在が示されています。初代星 によるBH seedの質量としては~100 M_sun程度と見積もられており、これが種となって10^9 M_sunのSMBHに1Gyr以内に成長するには、Eddin gton降着率を超えるような非常に効率の良い降着を続けることが必要となり、それがこのシナリオの難しい点となっています。(これがより 重い天体の重力崩壊というシナリオも支持される理由の一つと思います。) 今回紹介する論文では、「初代星がsuper-Eddington降着をしてSMBHになった」という仮定のもとで、その成長の様子をGAMETE/QSOdustとい う準解析的モデルを用いて研究しています。結果の例として、最初は~100 M_sunであった初代星によるseed BHはz~20では既に10^4 M_sun程 度まで成長していて、これはより重い天体が崩壊したというシナリオの場合とcomparableである、というようなことが言われています。
    arxiv, 資料
  • 05/27
  • 入倉
  • “Discovery of a galaxy cluster with a violently starbursting core at z=2.506"
    Tao Wang+16
    この研究では,現在X線で受かっているclusterの中で最も遠い,COSMOSフィールドにおいて見つかったclusterについて, そのcoreに存在する銀河のstar-formationなどの性質を議論しています. このclusterではSFR densityが高く,coreにおいてmassive star-forming galaxiesが優勢であるので, このclusterはcentral massive galaxiesを形成している最中ではないかと結論付けています. 長していて、これはより重い天体が崩壊したというシナリオの場合とcomparableである、というようなことが言われています。
    arxiv, 資料
  • 05/27
  • 満田
  • “Effects of Local Environment and Stellar Mass on Galaxy Quenching out to z~3"
    B. Darvish +16
    この研究では, COSMOSフィールドを使って, z<3における銀河のstar-formation rateやspecific-starformation rate, passiveな銀河の割 合と, 銀河密度, 星質量との関係を調べています. z<1では高密度環境下でpassiveな銀河の割合が増加するのに対し, z>1では環境にはあまり依らずに, 星質量が大きい銀河でpassiveな割合 が高い傾向が示されています. このことから環境によるquenchingはz<1でのみ効いていて, z>1では内部的な要因(mass quenching)が主な星形成を止める原因ではないかと 結論づけています.
    arxiv, 資料
  • 06/10
  • 寺尾
  • “The Evolution of Galaxies at Constant Number Density"
    Ownsworth+16
    これまでの遠方銀河のSMFの研究(Muzzin et al. 2013)により、大質量銀 河の数密度は1<z<4の間に急速に増加し、 z~1ですでに近傍と同程度になることが知られています。また、質量の大きな銀 河ほど星形成とmergerを早い時期に 完了して早期型銀河になるという研究 (e.g. Mortlock et al. 2013) もあり、 これらは"Galaxy Downsizing"と呼ばれています。 このような研究の多くは銀河をいくつかの質量binに分けてその性質を調べてい ます。 しかし、Mundy et al. (2015)はmass limitによるサンプル選択ではhigh-zと low-zで異なる銀河種族を見ていることになり、 個々の銀河の進化トラックを正確に追うことはできないと主張しています。 今回紹介する論文では各赤方偏移で数密度が同じ銀河の性質を 調べることで、 近傍の大質量銀河のprogenitorの0.3<z<3.0での時間進化について議論しています。
    arxiv, 資料
  • 06/10
  • 藤本
  • “A deep ALMA image of the Hubble Ultra Deep Field"
    Dunlop+16
    この研究では、HUDF領域4.5arcmin^2をALMA band6(~1.3mm) で観測し、多波長解析の結果新たにIDされた16個のALMA天体 について、個数密度/赤方偏移分布/星質量/星形成率を求めています。 また潤沢な多波長データを生かしたスタッキング解析を加えながら、 星質量-星形成率関係、星質量-ダスト吸収関係、宇宙星形成率密度 などについて議論します。
    arxiv, 資料
  • 06/17
  • 谷口
  • “The X-ray Properties of Million Solar Mass Black Hole"
    Plotkin+16
    超大質量ブラックホールの形成・進化過程の理解において、 10^5-6Msunの質量を持つ中間質量ブラックホールは重要な鍵となります。 本論文では、10^5-6Msun程度のmassive BH AGNの新たなX-ray観測結果を用いて Eddington比の違いによりどういった特徴が現れるのか比較しています。 今回の結果から、再電離時代の電離源についても触れています。
    arxiv, 資料
  • 06/17
  • 尾上
  • “Lyα emission line reconstruction for high-z QSOs"
    Greig+16
    “Are we witnessing the epoch of reionisation at z=7.1 from the spectrum of J1120+0641?"
    Greig+16
    高赤方偏移のクェーサーは非常に明るくSEDも比較的単純であることから スペクトルを基にした視線上のIGM中性度測定が可能で、宇宙再電離史を探る上で非常に有用な天体です。 現在知られている最遠方のクェーサーULAS J1120+0641(z=7.084)はLyαの短波長側に非常に鋭い 吸収profileをもつことが知られており、damping wing profileの測定からx_HI>0.1という制限がついていました。 しかし、ここで用いられるdamping wing profileの測定にはIGM吸収前のLyα intrinsic profileの推定が必要となります。 そしてIGMがx_HI>10^-3という大きな中性度をもつ場合、Lyαの赤い側にまで中性水素の吸収profileが伸びるため これを正しく推定する事は難しく、その不定性はこれまで見逃されてきました。 今回紹介する論文は、Lyα以外の多種の輝線のprofile(peak amplitude, line width, velocity offset)の情報から、 輝線間の相関を用いてLyα intrinsic profileを推定しよう、というものです。一本目の論文ではBOSS z~2 QSOを用いた手法の構築、 二本目では実際にULAS J1120+0641に適用した結果について報告しています。 について議論します。
    arxiv1,arxiv2, 資料
  • 06/24
  • 小島
  • “A Tight Relation Between N/O Ratio and Galaxy Stellar Mass Can Explain the Evolution of Strong Emission..."
    Daniel Masters, Andreas Faisst, and Peter Capak+16
    [OIII]/HB vs. [NII]/Ha 輝線比ダイアグラム(O3N2ダイアグラム)上の星形成銀河の分布はz=0とz=2で異なる(O3N2ダイアグラム進化)ことが 知られている。 本論文は、基本的な銀河物理量の変化が輝線比ダイアグラム上の位置関係にどのような変化をもたらすのかを調べたものである。 約10万個のz=0星形成銀河(SDSS DR12)に対して解析を行いz=2の星形成銀河(KBSS)と比較するとともに、近年の研究結果を踏まえてO3N2ダイ アグラム進化の統一的な理解を試みている。 結論として、窒素・酸素元素比と星質量との関係(N/O-M*関係)は、窒素・酸素元素比と金属量との関係(N/O-Z関係)よりも星形成率依存性や 赤方偏移変化が小さく、より基本的な関係を作っていると考えられる。 固定した星質量で見た場合、z=0-2ではN/Oがほとんど変化しないことから、 O/Hが比較的急速に減少する関係(M*-Z関係)がO3N2ダイアグラム進化の直接的原因と考えられる。
    arxiv, 資料
  • 06/24
  • 鈴木
  • “Differences in the structural properties and star formation rates of field and cluster galaxies at z~1"
    Plotkin+16
    超大質量ブラックホールの形成・進化過程の理解において、 10^5-6Msunの質量を持つ中間質量ブラックホールは重要な鍵となります。 本論文では、10^5-6Msun程度のmassive BH AGNの新たなX-ray観測結果を用いて Eddington比の違いによりどういった特徴が現れるのか比較しています。 今回の結果から、再電離時代の電離源についても触れています。
    arxiv, 資料

    冬学期

  • 10/07
  • 小島
  • "QUIESCENCE CORRELATES STRONGLY WITH DIRECTLY-MEASURED BLACK HOLE MASS IN CENTRAL GALAXIES"
    Terrazas+16
    この研究は、quiescence(銀河の星形成活動の停止)とブラックホール質量の間に 相関があるという観測的結果を提示したものです。 サンプルは、z< 0.034にある91個のcentral galaxiesからなります。 これらの銀河中心にあるブラックホール質量を直接的な手法(dynamicalな手法)で測定し、 ブラックホール質量と銀河の星質量や星形成率などの物理量との関係を調べています。 同じ星質量を持つstar-forming galaxiesとquiescent galaxiesを比較したところ、 quiescent galaxiesのほうがより大きなブラックホール質量を持つという結果が得られています。 さらにこの観測結果は、radio-modeのブラックホール活動が星形成抑制をするモデルを支持しています。
    arxiv, 資料
  • 10/07
  • 川俣
  • “The z~6 Luminosity Function Fainter than -15 mag from the Hubble Frontier Fields"
    Daniel Masters, Andreas Faisst, and Peter Capak+16
    Hubble Frontier Fields の観測によって,z~6 において Muv = -14 から -12.5 の暗さまで 紫外光度関数が求められてきました.しかしながら,重力レンズ効果を活用した これらの結果は,増光率の見積もりの不定性の影響を受けています. この論文では,各グループの作成した増効率マップを用い,特に不定性の大きい 高増光率の銀河の数密度には,数桁の不定性があることを指摘してます. また,今回得られた光度関数の faint-end slope は,-1.92 と浅くなっています. さらに,光度関数に暗い側での折れ曲がりを許すと,Muv = -15 から -14 あたりで 折れ曲がりがあっても良いとの結果になりました.
    arxiv, 資料
  • 10/14
  • 谷口
  • “X-ray and Ultraviolet Properties of AGN in Nearby Dwarf Galaxies"
    Baldassare+16
    AGNを持つdwarf galaxyのサンプルはここ十年で急激に増えましたが、そのradiation propertyはまだよく理解されていません。この論文は、SDSSのデータから、(i)近傍のdwarf galaxyのうち、(ii)Hαのbroad lineを持ち、(iii)BPT diagramでもAGNまたはcompositeと診断されている10天体を、Chandraで追観測をしたという内容になっています。これらはすべてX線でも同定される結果となりましたが、UV/X-ray光度比は普通のQSOよりも小さい値となりました。また、今回観測されたX-ray luminosityより、BPTでcompositeだった天体が、実際にaccreting BHを持っている証拠を得られました。議論の部分では、今回の結果から考えられるaccretion modelにまで触れています。
    arxiv, 資料
  • 10/14
  • 深川
  • “The ESO UVES Advanced Data Products Quasar Sample"
    Quiret+16
    銀河とその周辺との境界である"circumgalactic medium(CGM)"は、銀河のガスの降着と流出両方に関わる領域である。 CGMの特性は、sub-damped Lyman-α(sub-DLA) system等のクエーサー背景光のスペクトルに見られる吸収系の分析により調べられると期待される。 そこでこの論文では,UVES EUADPサンプルのうち、新しく15個のsub-DLAの金属量を測定した。 主な結果として,low-zのsub-DLAの金属量分布に二極性の兆候が見られた。 このような二極性から、金属量が低い降着ガスと、金属量が高い流出ガスがsub-DLAによりトレースされたと解釈されうる。
    arxiv, 資料
  • 10/28
  • 今野
  • “TNo evidence for Population III stars or a Direct Collapse Black Hole in the z = 6.6 Lyman-a emitter 'CR7'"
    R.A.A.Bowler+16
    この論文では、最近話題の z=6.6 にある明るい Lya emitter (LAE), CR7に関して、最新のデータを用いて再解析しています。 CR7は元々 Sobral et al. (2015) によって発見されたLAEですが、 高いLya EW (> 200A), 狭いHeII輝線 (EW~80A) をもつという特徴から CR7という天体は Pop III か direct collapse black hole ではないかと考えられていました。 しかし今回紹介する論文では、深いJ-bandデータやSpitzer/IRACデータを 用いて再解析してみたところ、HeII輝線のEWはもっと低く(EW~40A)、 またIRAC [3.6]バンドに強い [OIII]輝線が紛れこんでいる可能性を指摘し、 このことから、CR7 は Type II AGN か low-metallicity star-forming galaxy ではないかと結論づけています。
    arxiv, 資料
  • 10/28
  • 須藤
  • “Unveiling the first black holes with JWST: multi-wavelength spectral predictions"
    Priyamvada+16
    初期宇宙に存在するsupermassive black holes(SMBH)がどうやって出来てどう成長してきたのかについて、主に2つのシナリオが考えられています。 一つは、Pop-IIIの遺したblack holeが成長してきたと考えるもの(light seed BH)、 もう一つは、生まれた直後からとても重いblack holeが出来て、それが成長したと考えるもの(massive seed BH)です。 massive seed BHに関しては、初期宇宙で水素分子が(衝突/照射により)壊されているような状況が実現していれば、 冷却が効かない分とても大きな星が出来て、それが出来て間もなく重力不安定で崩壊する(Direct Collapse Black Hole, DCBH)など予想されていますが、 今の所観測はない状態です(最近ではCR7がDCBHという主張があったが、否定された)。 この論文では2つのシナリオを区別するため、銀河の”Obese Black hole Galaxies(OBGs)”に注目しています。 massive seed BHが出来ていた場合、進化の初期段階では銀河の中心ブラックホール質量が星質量のわりにだいぶ大きくなり、 ブラックホールへ降着する物質の出すエネルギーが銀河の全ての星が出すエネルギーを上回るような段階があることが予想され、 この状態を著者らは”OBG stage”と呼んでいます。 この論文では、OBG stageのSpectral Energy Distributionを計算し、Pop-III remnantの場合と比較しています。 特にJWSTでOBG stageにある銀河が検出可能かどうかなど検討しています。 結論として彼らはJWSTを用いれば、CANDELS fields内に10個程度のOBG候補天体が受かると予想しており、 JWSTを用いることでSMBH形成のlight/massive seed BHという2つの間の区別が可能、としています。
    arxiv, 資料
  • 11/04
  • 岡村
  • “Building disc structure and galaxy properties through angular momentum: the DARK SAGE semi-analytic model"
    Stevens+16
    銀河の形成、進化を理解する上で銀河ディスクの角運動量を調べることは非常に重要です。 この論文では銀河の構造のモデリングに特化したDARK SAGEというsemi-analytic modelを使用して、 銀河の構造や角運動量について調べています。 円盤銀河の表面密度分布や角運動量と星質量の関係を調べ最新の観測結果と比較しています。 またディスクの不安定性が角運動量に与える影響も議論しており、 観測結果をよく再現するには不安定性が必要であるという結果を得ています。
    arxiv, 資料
  • 11/04
  • 菅原
  • “The Main Sequences of Starforming Galaxies and Active Galactic Nuclei at High Redshift"
    Mancuso+16
    この論文は、観測されているz > 1の銀河とAGNのmain sequenceの統一的な解釈を 目指した研究です。赤方偏移ごとのSFR関数と、星形成とブラックホールの降着の歴史の を観測を基に導出し、その結果からmain sequenceを解析したところ、 現在の観測結果はin situ共進化シナリオで解釈可能である、と主張しています。
    arxiv, 資料
  • 11/11
  • 日下部
  • “The MOSDEF Survey: Metallicity dependence of the PAH emission at High Redshift"
    Mancuso+16
    本研究は、z~1.4-2.6の476個の銀河を用いて幅広い金属量rangeにおけるPAH放射(7.7um)の多様性を調べました。 MOSDEF surveyののrest-pt スペクトルから金属量と電離状態を、Spitzer/MIPS 24µmのデータから7.7umの光度(L7.7)を、 Herschel/PACSのデータからIR光度(LIR)を求めています。 その結果、L7.7/LIRが金属量、[OIII]/[OII] 輝線比(O32, 電離状態の指標)と相関、逆相関を示すこと、 ageの若い(<~400Myr)銀河でageの高い銀河より低い値、 星質量が10^10Msun以下の銀河でよりmassiveな銀河よりも二倍低くなることがわかりました。 先行研究で用いられてきたL7.7からLIRの導出では、これらの小質量銀河で二倍の過小評価していたこととなり、 z~2のSFR-Ms関係は実際はより浅い傾きに、cosmic SFRDは30%高い値になることが示唆されます。 本文では、L7.7/LIRが低くなる物理的な起源についてもふれています。
    arxiv, 資料
  • 11/18
  • 播金
  • “PRIMUS+DEEP2: The Dependence of Galaxy Clustering on Stellar Mass and Specific Star Formation Rate at 0.2 < z < 1.2"
    Coil+16
    この論文では、PRIMUSとDEEP2サーベイの約100,000個の0.2 < z <1.2銀河の クラスタリング強度を星質量、sSFRの関数として調べています。クラスタリング強度 は調べた範囲では星質量よりもsSFRに強く依存し、銀河はmain sequenceを横切って 成長していくという議論がなされています。
    arxiv, 資料
  • 11/18
  • 向江
  • “Discovery of an Enormous Lyα nebula in a massive galaxy overdensity at z=2.3"
  • 11/25
  • 菊田
  • “AGN-enhanced outflows in star-forming galaxies at 1.7< z <4.6: the low-ionization gas perspective"

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    LOCATION

  • 本郷:理学部1号館11F会議室もしくは10F大学院講義室
  • 三鷹:すばる解析棟2F会議室
  • 柏:宇宙線研6Fテレビ会議室
  • DATE

    毎週金曜日 13:15 ~ 14:45

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    2015 : 世話人 日下部さん
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    CONTACT

    岡村 : t.okamuraあっとastron.s.u-tokyo.ac.jp
    あっとを@に変えてください

    INFO

    2016/04/15(金)
    春の懇親会 @鶏・旬菜・お酒 てけてけ 秋葉原・末広町店(map)
    2016/07/22(金)
    夏のお疲れ様会 @御茶ノ水ビアホール(map)