銀河・銀河団・SMBH/AGN

2016.02.光天連シンポ
銀河・銀河団・SMBH・AGN
柏川伸成 (国立天文台)
班構成
「初代天体・再電離」班
井上昭雄、大内正己、小野宜昭、長峯健太郎、松田有一、
米徳大輔
「銀河進化と構造形成」班
稲見華恵、大薮進喜、岡本崇、鍛冶澤賢、小山佑世、
田中賢幸、田村陽一、日影千秋、三澤透、矢部清人
「巨大ブラックホールと活動銀河核」班
秋山 正幸、今西 昌俊、大須賀 健、鮫島 寛明、長尾 透、
松岡 健太、松岡 良樹、三澤 透、諸隈 智貴
2
キーワード
初代天体と再電離
初代星誕生の時代の特定
初代星団と初代銀河の検出
再電離史の解明と再電離源の同定
銀河進化と構造形成
星形成の物理
形態獲得の物理
構造形成と環境効果の発現
巨大ブラックホールと活動銀河核
巨大ブラックホールの宇宙論的進化の全貌調査
- 広域撮像分光探査による統計量進化の測定
- 可視で見落とされがちな種族の実態調査
- 大口径望遠鏡によるフォローアップ分光
- 中間質量BHを探す光反響マッピング観測
巨大ブラックホールと母銀河の共進化の物理解明
- スケーリング則の進化の有無の決着
- 星形成活動とAGN活動の関係
3
光赤外線天文学が取り組むべき優先課題
銀河・銀河団・SMBH・AGNの分野としては、
4
「初代天体・再電離」班
17テーマ
5
初代天体・再電離
解決すべき問題点
- 最初の天体がどのようなもので、どうやって形成されたのか？
- その形成進化が最初の銀河形成にどのようにつながるのか？
- それらが宇宙再電離にどう結びついたのか？
現在のバリオン宇宙の基礎となる「天体」の起源
キーとなる観測対象・観測手法
- 重力レンズ効果を受けたPopIII主体の星団もしくは銀河
- ｚ>7のGRB、クエーサー
大きな理解の進展が期待できる分野
- 初代銀河の形態・運動・金属量分布
- SMBHの生成シナリオ
- z>7の電離史、電離光子脱出率の測定
6
「銀河進化と構造形成」班
15テーマ
7
銀河進化と構造形成
解決すべき問題点
- 星形成はどのように始まりどのように終わるのか？
- 銀河の形態はどのように発現したか？
- 銀河団はどのように形成され環境効果はどうしてあるのか？
バリオン宇宙の多様性を作った物理とその進化
-
キーとなる観測対象・観測手法
低温ガスや塵に覆われた星形成
高空間分解能観測、面分光による銀河の分解
銀河周囲のガスの金属量や物理状態
系統誤差の理解(IMF、 減光曲線、金属量測定、など)
大きな理解の進展が期待できる分野
- 星形成を支配する根幹の物理
- 銀河形態獲得の歴史
- 環境効果発現の物理過程
8
「巨大ブラックホールと活動銀河核」班
14テーマ
9
巨大ブラックホールと活動銀河核
解決すべき問題点
- 巨大BHはいつ、どこで、どのようにして産まれ、どのように
現在の姿に至ったのか？
- 銀河との共進化はどれほど普遍的で、物理的原因はなにで、い
つどのように進行したのか？
BHがバリオン宇宙で果たした役割
キーとなる観測対象・観測手法
すべての空間・時間を網羅する多波長にわたる系統的探査
大きな理解の進展が期待できる分野
- AGNの構造ー質量/アウトフロー/電離ガス領域/トーラス/ジェット
- 母銀河との関係ーM-σ関係/AGNフィードバック/塵に埋もれたBH
- 初代BH、初代クェーサー、中間質量BH、BH質量/エディント
ン比関数の進化、光度時間変動
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2010s → 2020s
z<10の宇宙 → z>10の宇宙
銀河の多様性、銀河の物理量間の経験則と時間進化など「集
合体としての銀河」の理解 →
銀河内部の基本的な物理的・化学的性質を解き明かす
銀河の中の星形成 →
星の材料であるガスの物理状態と進化
巨大BHの存在を確認 → 統計を増やすことによる巨大BHの誕
生と進化についての統一的な理解
銀河とBHの密接な関係 → その物理的原因の解明へ
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他カテゴリーとの密接な関係・波及効果
天体形成(星、銀河、BH)の理解のために
初期宇宙密度ゆらぎ
恒星進化、星間物理
超新星、GRBなどの高エネルギー現象
銀河内外の物質輪廻の物理の理解のために
星形成素過程、星間物理、恒星進化
銀河系・近傍銀河における星形成、電離光子脱出の物理
銀河系中心のSMBH
ダークマターの性質と構造形成
Lyα forestとCGMにおける物理
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2016.02.光天連シンポ
銀河・銀河団・SMBH・AGN班の挙げた
全46サイエンス課題について必要とする
観測装置の統計を取ってみました。
※ おおざっぱです。
※ １つの課題で複数の装置を選択している場合はすべてカウン
トしています。
地上 vs. スペース
スペース
地上
14
観測波長・モード
中間赤外撮像分光
可視撮像
近赤外撮像
近赤外分光
可視分光
15
望遠鏡
LSST
JWST
TMT
WISH・
WFIRST
SPICA
京都
TAO
すばる
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