ライマン・アルファ輝線銀河の性質の解明と宇宙再電離過程の究明

阐明莱曼-α发射线星系的性质并研究宇宙再电离过程

基本信息

批准号：
11J09972
负责人：
小野宜昭
金额：
$ 0.45万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J09972/
关键词：
観測的宇宙論銀河進化銀河形成高赤方偏移銀河宇宙再電離

项目摘要

赤方偏移z=7銀河をケック望遠鏡の分光装置DEIMOSで観測したデータを解析した.その結果を論文にまとめ,国内外の研究会で発表した．宇宙再電離がいつどのように起きたかは,現代天文学に残された謎の一つである.宇宙マイクロ波背景放射やクエーサーの観測結果から,宇宙再電離はz=6-11に起きたとされている.さらにz=6-7では,中性水素によって強く吸収を受けるLya輝線の強い銀河の個数密度進化を追う方法で調べられている.その結果,z=6から7にかけて,宇宙の中性度が大きくなったことが示唆されている.しかしこの方法では,銀河進化による効果を切り分けるのが難しいと考えられている.そこで本研究は,Lya輝線を強く放射している銀河の割合(f_Lya)をプローブにした.f_Lyaは,紫外連続光が明るいという遷択基準で時代ごとに選んだ銀河を分光観測することで求められる.宇宙がほぼ完全電離されているz=4-6におけるf_Lyaは先行研究で報告されており,その時間変化は銀河進化による影響を反映していると考えられる.その結果をz=7まで外挿したものと,z=7銀河の観測結果とを比較することで,z=6から7にかけての宇宙の中性度進化の有無を調べることが出来ると期待される.申請者はz=7銀河の分光データを解析し,当時最大のサンプルからz=7のf_Lyaを求めた.その結果,z=6から7にかけ,f_Lyaが有意に小さくなっていることを発見した.これは,宇宙の中性度がz=6から7にかけて大きくなったことを示唆している.また,紫外連続光の暗い銀河ほどf_Lyaの減少幅が大きいことが分かった.このことから,z=7では暗い銀河の周囲の方が宇宙の中性度が大きいと考えられる.この研究の特に重要な点は,宇宙再電離の時期にとどまらず,その進行過程にまで考察を深めた点である.

我们分析了用凯克望远镜的光谱仪DEIMOS观测红移z=7星系获得的数据。结果总结在一篇论文中，并在日本和国外的研究会议上发表。宇宙再电离何时以及如何发生是现代天文学中的未解之谜之一。根据对宇宙微波背景辐射和类星体的观测结果，人们认为宇宙再电离发生在z=6-11处。如图6-7所示，研究了被中性氢强烈吸收的具有强Lya发射线的星系的数密度的演化。结果，从z=6到7，表明性的程度发生了变化。增加。然而，用这种方法，人们认为很难分离出星系演化的影响，因此，在这项研究中，强烈发射Lya发射线（f_Lya）的星系比例被用作探针，通过光谱来确定。之前的研究已经报道过，基于 z = 4-6 时紫外线连续谱是明亮的，对每个时代选择的星系进行观测。时间变化被认为反映了星系演化的影响，通过比较z=7星系的外推结果和z=7星系的观测结果，预计将有可能研究中性演化的存在。申请人分析了z=7个星系的光谱数据，并根据当时最大的样本计算出了z=7处的f_Lya，结果f_Lya存在于z=6到7之间。这表明宇宙的中性性从 z=6 增加到 7。此外，紫外线连续谱越弱，f_Lya 的减小越小。这表明在 z=7 时，暗星系周围的宇宙中性性更大。这项研究特别重要的一点是，它不限于宇宙再电离时期，这是我们加深对这个过程的思考的一点。