Observational study of star-formation and chemical enrichment in the youngest galaxies

最年轻星系中恒星形成和化学富集的观测研究

• 批准号: 20K22373
• 负责人: 中島 王彦
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-09-11 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K22373/
• 关键词: 銀河形成; 銀河進化; 化学進化; 星形成; 機械学習; 宇宙再電離

銀河形成の最初期段階を解明するための観測・理論的研究を行った。極低金属量銀河に関するPI論文を1編出版 (Nakajima et al. 2022, ApJS, 262, 3)。現在までに知られている低金属量銀河を合算・編集し, 金属量推定手法を確立した。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡分光研究への貢献が期待される。また、光電離モデリングによる初期銀河・ブラックホールの分光学的特徴づけに関する理論論文をPIとして1編出版 (Nakajima & Maiolino et al. 2022, MNRAS, 513, 5134)。ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡によってもたらされる遠方天体の分光観測の解釈・輝線診断に役立つと期待される。そして、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の初期観測データに基づくPI論文を1編提出 (Nakajima et al. 2023, ApJ Supplementにて査読中)。赤方偏移z=4-10の銀河の質量-金属量関係を100個以上の天体を用いて初めて統計的に明らかにし、その赤方偏移進化について議論した。並行して、すばる望遠鏡のFOCAS-IFUを用いた近傍の極低金属量銀河の分光観測プロジェクト EMPRESS 3D に基づくPI論文を1編準備中。空間分解された金属量分布を20天体以上の極低金属量銀河に対して求め、その低い金属量の起源に迫る重要な結果を導出し研究の重要な部分を当該年度に進展させた。招待講演を含め、当初の研究計画の期待を上回る成果を上げることができた。

我们进行了观测和理论研究，以阐明星系形成的最早阶段。一篇关于极低金属丰度星系的 PI 论文已经发表（Nakajima et al. 2022, ApJS, 262, 3）。我们整理整理了迄今为止已知的低金属丰度星系，建立了估算金属丰度的方法。预计它将为詹姆斯·韦伯太空望远镜的光谱研究做出贡献。此外，他还以 PI 身份发表了一篇关于使用光电离模型对早期星系和黑洞进行光谱表征的理论论文（Nakajima & Maiolino et al. 2022, MNRAS, 513, 5134）。预计它将有助于詹姆斯·韦伯太空望远镜提供的遥远天体光谱观测的解释和发射线诊断。我们还提交了一篇基于詹姆斯·韦伯太空望远镜初始观测数据的 PI 论文（Nakajima 等人，2023 年，ApJ 增刊正在审查中）。我们首次利用100多个天体统计阐明了红移z=4-10星系的质量-金属丰度关系，并讨论了它们的红移演化。与此同时，我们正在准备一篇基于 EMPRESS 3D 的 PI 论文，EMPRESS 3D 是一个使用 Subaru 望远镜的 FOCAS-IFU 对附近极低金属丰度星系进行光谱观测的项目。我们获得了20多个极低金属丰度星系的空间分辨金属丰度分布，取得了揭示低金属丰度成因的重要成果，今年取得了重要进展。我们能够取得超出原定研究计划（包括特邀报告）预期的成果。

项目成果

A Comprehensive Study of Galaxies at z >~ 9 ~ 16 Found in the Early JWST Data: Ultraviolet Luminosity Functions and Cosmic Star Formation History at the Pre-reionization Epoch

早期 JWST 数据中发现的 z >~ 9 ~ 16 星系的综合研究：再电离前时期的紫外光度函数和宇宙恒星形成历史

• DOI: 10.3847/1538-4365/acaaa9
• 发表时间: 2023
• 作者: Harikane Yuichi;Ouchi Masami;Oguri Masamune;Ono Yoshiaki;Nakajima Kimihiko;Isobe Yuki;Umeda Hiroya;Mawatari Ken;Zhang Yechi
• 通讯作者: Zhang Yechi

Diagnostics for PopIII galaxies and direct collapse black holes in the early universe

早期宇宙中 PopIII 星系和直接塌缩黑洞的诊断

• DOI: 10.1093/mnras/stac1242
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 4.8
• 作者: Nakajima K;Maiolino R
• 通讯作者: Maiolino R

Extremely Metal-poor Representatives Explored by the Subaru Survey (EMPRESS). I. A Successful Machine-learning Selection of Metal-poor Galaxies and the Discovery of a Galaxy with M* < 10^6 Msun and 0.016 Zsun

斯巴鲁调查 (EMPRESS) 探索了金属极度匮乏的代表。

• DOI: 10.3847/1538-4357/aba047
• 发表时间: 2020
• 作者: Kojima Takashi;Ouchi Masami;Rauch Michael;Ono Yoshiaki;Nakajima Kimihiko;Isobe Yuki;Fujimoto Seiji;Harikane Yuichi;Hashimoto Takuya;Hayashi Masao;他10名;Yabe Kiyoto
• 通讯作者: Yabe Kiyoto

ULTIMATE 時代の近赤外線分光、面分光への期待

ULTIMATE时代近红外光谱和表面光谱的展望

• 发表时间: 2023
• 作者: 中島王彦

銀河形成と進化の観測的研究の動向

星系形成和演化观测研究的趋势

• 发表时间: 2022
• 作者: 中島王彦