クェーサーを用いた宇宙初期星形成時期の推定

利用类星体估计宇宙早期恒星形成时期

• 批准号: 10J09422
• 负责人: 鮫島 寛明
• 金额: $ 0.9万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09422/
• 关键词: 活動銀河核; クェーサー; 大質量ブラックホール; 鉄輝線; 電離ガス; 化学組成

我々の周りに存在する金属は、もともと星の中で形成され、超新星爆発により宇宙空間へばら撒かれたものである。鉄やマグネシウムといった金属が宇宙初期にどのくらい存在していたのかを知ることが出来れば、それらを作った星の情報、特に宇宙で最初に星が生まれたのはいつかという、天文学でもっとも重要な問題の一つについて大きな知見が得られる。そのような研究は主にクェーサーを観測することで進められている。ところがそれらの研究で金属量の指標とされている輝線強度は、ガスに含まれる金属量以外に、密度、乱流速度、輻射場の強さ、降着円盤のガス降着率などにも大きく依存することが理論計算から指摘されている。このため、輝線強度から正しく化学組成を得るためには、まずガスに働く物理を調べ、組成比以外の物理量による輝線強度への影響を見積もり、補正する必要がある。そこで本年度は、昨年度に引き続き大量のクェーサースペクトルを解析することにより、輝線を放射するガスの物理を調べた。昨年度利用したSDSSアーカイブは新たにデータが更新され、クェーサーについても大量のスペクトルが追加された。そこで、これらの新しく加えられたサンプルについて昨年度と同様の解析を行った。その結果、昨年度発見したガス柱密度とエディントン比の間の相関が、新たなサンプルについても成り立っていることを確認した。以上から、クェーサーの広輝線領域では、エディントン比の大きさによってガスに働く輻射圧の大きさが決まり、それに応じてガスの柱密度が変化し、輝線強度も変化するという描像を提案した。このように輝線強度に与えていると考えられるエディントン比に関してその影響を補正することで、より正確と考えられるガスの化学組成を推定することに成功した。その結果、宇宙で最初に星が生まれたのは、ビッグバン後少なくとも3億年経過した後であるという結論を得た。

我们周围的金属最初是在恒星中形成的，由于超新星爆炸而散布在外太空中。如果您知道在早期空间中存在多少金属（例如铁和镁），那么恒星的信息，尤其是当星星在宇宙中首先出生时，就获得了天文学中最重要的问题。大约一个。这样的研究主要通过观察类星体来促进。但是，在这些研究中被认为是金属量指标的发光强度也很大程度上取决于气体中所含的金属量，但密度，湍流速度，辐射停滞强度和沉降磁盘的气化速率这是由理论计算指出的。因此，为了从发光强度正确获得化学成分，有必要首先检查在气体中起作用的物理学，估算对组成比以外的发光强度的影响，然后纠正它。因此，今年，我们通过分析去年的大量类星体光谱来检查气体物理学，这些气体物理学通过分析了辐射发光。去年使用的SDSS档案库有新更新的数据，并且已在Quaser中添加了大量频谱。因此，我们对这些新添加的样本进行了相同的分析。结果，已经证实，去年发现的气柱密度与爱丁顿比率之间的相关性也是一个新样本。从上面，在类星体的自旋晶体区域中，在气体中起作用的辐射压力的幅度取决于埃丁顿比的大小，并且气体的支柱密度根据此而变化，并且明亮的线强度变化。通过纠正被认为赋予发光强度的Edinton比率的影响，我们成功地估计了更准确的气体化学成分。结果，他得出的结论是，宇宙中的第一颗星是在大爆炸之后至少3亿年之后。

项目成果

Implications from the optical to UV flux ratio of Fe II emission in SDSS DR7 quasars

SDSS DR7 类星体中 Fe II 发射的光学通量与紫外通量比的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: T.Kamio;K.Miyagawa;M.Iida;C.Arakawa;T.Sugimura;K.Takahashi;尾中敬(共著として参加);金田英宏(共著として参加);下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;鮫島寛明;鮫島寛明;鮫島寛明
• 通讯作者: 鮫島寛明

Implications from the optical to UV flux ratio of FeII emission in quasars

• DOI: 10.1111/j.1365-2966.2010.17498.x
• 发表时间: 2010-08
• 期刊: arXiv: Astrophysics of Galaxies
• 作者: H. Sameshima;K. Kawara;Y. Matsuoka;S. Oyabu;N. Asami;N. Ienaka

Implications from the optical to UV flux ratio in SDSS DR7 quasars

SDSS DR7 类星体中光学通量与紫外通量比的影响

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proceedings of Science
• 作者: T.Kamio;K.Miyagawa;M.Iida;C.Arakawa;T.Sugimura;K.Takahashi;尾中敬(共著として参加);金田英宏(共著として参加);下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;下西隆;鮫島寛明
• 通讯作者: 鮫島寛明