Investigating the first star formation and reionization process of the Universe by MWA

通过 MWA 研究宇宙第一颗恒星的形成和再电离过程

基本信息

批准号：
21H04467
负责人：
杉山直
金额：
$ 26.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究計画はオーストラリアの低周波電波干渉計実験であるMWAに参加し、世界初の宇宙再電離期からの中性水素21cm線シグナル検出を目指すものである。。特にすばるHSCのLAEを用いた相互相関、および明るい背景天体からの吸収線（21cm forest）を用いて前景放射の影響を軽減し、検出を目指すことに特徴がある。今年度の研究実績概要は以下の通りである。すばるHSCで探るLyα輝線銀河：すばる望遠鏡の超広視野主焦点カメラHSC1で広領域深撮像観測が完了し、Lyα輝線銀河（LAE）2 のサンプルを再構築した。宇宙再電離源としてLAEの星間物質から放出される高エネルギー光子（Lyman continuum photon）の量を推定し、その影響は無視できるほど小さいことを示した(Umeda et al. 2022)。宇宙再電離直前のLAEの探索も行ない、その数密度や光度関数を求めた(Harikane et al. 2023)。低周波電波観測で探る中性水素：MWAで宇宙再電離期の中性水素の21cm線の観測を行なった。人工電波の除去のために、時系列データの非ガウス性を利用するアルゴリズムを開発した。Parkesで大マゼラン雲のパルサーと高速電波バーストの探査を行ない、偏波解析の効率的なアルゴリズムを開発した(Hisano et al., ApJ, 2022; Cooray et al., PASJ, 2023)。CMBと21cm forestで探る宇宙再電離：CMBを用いて宇宙再電離の様子を将来的にどこまで明らかにできるかについて、主成分分析の方法で検討した(Sakamoto et al., ApJ, 2022)。21cm forest観測を想定してCDMサブストラクチャーの影響を見積もり、シグナルが1割ほど大きくなることを見出した(Kadota et al., JCAP, 2023)。

该研究项目将参与澳大利亚低频射电干涉仪MWA实验，旨在探测世界上第一个来自宇宙再电离期的中性氢21cm线信号。。特别是，它的特点是使用斯巴鲁 HSC 的 LAE 和明亮背景物体（21 厘米森林）的吸收线进行互相关，以减少前景辐射的影响并瞄准检测。现将今年的研究成果总结如下。利用Subaru HSC探索Lyα发射线星系：利用Subaru望远镜的超广角定焦相机HSC1完成了广域深度成像观测，并重建了Lyα发射线星系（LAE）2的样本。我们估计了作为宇宙再电离源的 LAE 星际介质发射的高能光子（莱曼连续光子）的数量，并表明它们的影响可以忽略不计（Umeda 等人，2022）。我们还在宇宙再电离之前搜索了 LAE，并确定了它的数密度和光度函数（Harikane 等人，2023）。利用低频射电观测探索中性氢：在 MWA，我们观测到了宇宙再电离期间的 21 厘米中性氢线。我们开发了一种算法，利用时间序列数据的非高斯性质来消除人工无线电波。我们探索了帕克斯大麦哲伦星云中的脉冲星和快速射电暴，并开发了用于偏振分析的有效算法（Hisano 等人，ApJ，2022；Cooray 等人，PASJ，2023）。利用 CMB 和 21cm 森林探索宇宙再电离：我们使用主成分分析来研究我们可以在多大程度上利用 CMB 澄清未来宇宙再电离的状态（Sakamoto 等人，ApJ，2022）。我们假设进行 21 厘米森林观测，估计了 CDM 子结构的影响，发现信号增加了约 10%（Kadota 等人，JCAP，2023）。

项目成果

期刊论文数量（49）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

オーストラリア連邦科学産業研究機構/メルボルン大学/カーティン大学(オーストラリア)

澳大利亚联邦科学与工业研究组织/墨尔本大学/科廷大学（澳大利亚）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

A Parkes “Murriyang” Search for Pulsars and Fast Transients in the Large Magellanic Cloud

帕克斯“穆里扬”在大麦哲伦星云中寻找脉冲星和快速瞬变

DOI：
10.3847/1538-4357/ac5802
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hisano Shinnosuke;Crawford Fronefield;Bonidie Victoria;Alam Md F.;Takahashi Keitaro;Lorimer Duncan R.;Ridley Josh P.;McLaughlin Maura M.;Perera Benetge B. P.
通讯作者：
Perera Benetge B. P.

Measuring the cosmological density field twice: A novel test of dark energy using CMB the quadrupole

两次测量宇宙密度场：使用 CMB 四极杆进行暗能量的新颖测试

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
市來淨與
通讯作者：
市來淨與

A Parkes “Murriyang” Search for Pulsars and Fast Transients in the Large Magellanic Cloud

帕克斯“穆里扬”在大麦哲伦星云中寻找脉冲星和快速瞬变

DOI：
10.3847/1538-4357/ac5802
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hisano Shinnosuke;Crawford Fronefield;Bonidie Victoria;Alam Md F.;Takahashi Keitaro;Lorimer Duncan R.;Ridley Josh P.;McLaughlin Maura M.;Perera Benetge B. P.
通讯作者：
Perera Benetge B. P.

SILVERRUSH X: Machine Learning-aided Selection of 9318 LAEs at z = 2.2, 3.3, 4.9, 5.7, 6.6, and 7.0 from the HSC SSP and CHORUS Survey Data

SILVERRUSH X：从 HSC SSP 和 CHORUS 调查数据中机器学习辅助选择 z = 2.2、3.3、4.9、5.7、6.6 和 7.0 处的 9318 个 LAE

DOI：
10.3847/1538-4357/abea15
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ono Yoshiaki;Itoh Ryohei;Shibuya Takatoshi;Ouchi Masami;Harikane Yuichi;Yamanaka Satoshi;Inoue Akio K.;他
通讯作者：
他