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* 第230回: 2013/09/06(Fri) 13:30-14:30 [#r47a0dc1]
** Alain Omont (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS and UPMC) "Herschel high-z sub-millimeter galaxies and gravitational lenses: H2O, a new diagnosis of their starburst" [#b569b580]
Abstract: Herschel extragalactic wide surveys which have observed about 1000 deg2,
are discovering hundreds of thousands of high-z dusty sub-millimetrer galaxies,
and hundreds of high-z sub-millimeter strongly lensed galaxies. Gravitational magnification
there allows a gain by an order of magnitude in sensitivity in studying sub-millimeter galaxies
at high redshift (z~1-5). I will first summarize the main results of these submm surveys,
and the strategy for identifying, characterizing and following up these sources. I will mainly
highlight strongest lenses, highest redshift sources ( z~ 4-6) , and possible proto-clusters
detected by Planck and Herschel.
The easy detection of H2O lines redshifted into millimetre atmospheric windows is a good illustration.
I will first evoke Herschel results on H2O emission in local Ultra-Luminous Infrared Galaxies
(ULIRGs, SFR > 100 Mo/yr). Then millimetre detections of H2O lines will be presented
in similar objects at high-z. Observing a dozen of strong lenses from the H-ATLAS survey
with IRAM interferometer, we have shown that H2O is easily detectable at all high redshifts.
We show that the J=2 H2O line luminosity increases as LIR1.1-1.2. H2O lines provide thus
an important diagnosis in extreme starburst and possibly AGN conditions of warm gas
of these galaxies, especially those with LIR ~10^13 Lo (SFR>1000 Mo/yr), which have
no local equivalents but are abundant at z ~ 2-4. The weaker emission obtained
from the first results of the extension of the observations at J=3 levels might indicate that
the J=2 emitting medium is more extended than the cores of local ULIRGs. However,
modelling H2O emission remains difficult since complex processes take place such as
IR radiation transfer, shocks, cosmic rays, AGN feedback and XDR chemistry, outflows, etc.
Finally, I will evoke the rich prospects with ALMA for various possible extensions of such studies.
* 第228回: 2013/7/18(木) 15:30-16:30 [#z4371eea]
** 川中宣太(東京大) "天体起源の宇宙線電子・陽電子について" [#pc309a0b]
Abstract: 地球で観測される宇宙線陽電子は、標準的には超新星残骸などに
おいて加速された宇宙線核子が、星間物質と相互作用することによって
生成されると考えられている。ところが、2007年のPAMELA衛星により
10-100GeVにおける陽電子スペクトルが標準モデルから超過していることが
確認された。この傾向は2011年のFermiチーム、さらに2013年の
AMS-02チームによって確かめられており、標準モデルでは考慮されて
いない宇宙線陽電子源の存在を示唆している。また、ATIC, PPB-BETS,
H.E.S.S., Fermiなどの観測により、10GeV-TeVのエネルギー領域にお
いて電子・陽電子フラックスがやはり標準モデルの予測値を超えている
ことが示され、陽電子超過と合わせ系内に何らかの電子・陽電子源が存
在していることを強く示唆している。これまでに電子・陽電子源の候補
としては大きく分けてダークマター粒子（対消滅または崩壊）、パルサー
などの高エネルギー天体の２つが議論されているが、未だに決着はつい
ていない。我々は天体起源説に則り、系内にある単独もしくは複数の天体
から放射される電子・陽電子がどのようなスペクトルで観測されるかを調べ、
現在までの観測で得られているモデルへの制限、さらに将来の観測に
よって天体起源説が裏付けられる可能性について議論した。今回は我々の
成果に加え、最新の話題としてAMS-02の結果及びそれについて現在提示
されている理論的アイデアについてのレビューも行う。
* 第228回: 2013/6/28(金) 13:30-14:30 [#z4371eea]
** 井上開輝(近畿大)「ミニ重力レンズで探るダークマターの起源」 [#ie778f16]
Abstract: 我々の研究グループは超高解像度N体シミュレーションの
結果を用いて、四重像QSO-銀河レンズ系にみられる中間赤外(MIR)
フラックス比異常が視線方向の小さなハローやボイドによる
弱い重力レンズ効果で説明できる可能性が高いことを初めて示しました。
我々のモデルでは、光源までの距離が大きくなれば、視線方向に
重なるハローやボイドの数が多くなるので、光源の赤方偏移が大きいほど
フラックス比異常の程度が強まる傾向を自然に説明することが可能です。
従来はこの異常は主にレンズ銀河内にある小さなダークハロー（サブ構造）に
起因するものと考えられてきましたが、今回の結果はその「常識」を
くつがえす可能性を秘めています。さらに、この結果を用いれば、
温かいダークマター(WDM)など矮小銀河程度の質量スケールのゆらぎに
カットオフが入るモデルに強い制限を与えることが可能です。本講演では、
初めに構造形成からみたダークマターの分類に関するレビューを行い、
次に重力レンズの基本を説明します。その後、視線方向のミニ構造が
四重レンズ像のフラックス比におよぼす摂動効果に関する最新の結果を
紹介し、最後にサブ構造と識別する方法やダークマターの制限に関する
今後の展望を述べます。
* 第227回: 2013/6/27(木) 15:30-16:30 [#z4371eea]
** 戸谷友則 (東京大学) 「すばるFMOSによる銀河赤方偏移サーベイで迫る宇宙の加速膨張：Fast Sound プロジェクトの進展状況」 [#d216a0ce]
Abstract: 我々は宇宙の加速膨張やダークエネルギーの問題に迫るため、
我が国では初めてと言える宇宙論目的の大規模銀河赤方偏移サーベイ、
FastSound をすばる望遠鏡戦略枠プログラムとして遂行している。
すばるの主焦点を生かした広視野多天体近赤外分光器 FMOS を
用いて、30 平方度にわたり z = 1.2-1.5 の 5,000個以上の銀河の
赤方偏移を測定し、史上最遠方の三次元大規模構造のマップを得る予定である。
その最大の科学目標は、赤方偏移歪み効果から構造形成の成長速度を測定し、
重力理論としての一般相対性理論を宇宙論的スケールで検証することである。
本講演では、プロジェクトの進行状況と、最近完成したばかりの
一部領域での試験的銀河三次元マップなどの初期成果をお見せする予定
である。
* 第226回: 2013/6/13(木) 15:30-16:30 [#z4371eea]
** 新永浩子 (国立天文台) "Submillimeter Astronomy at Mauna Kea" [#n8809280]
Abstract: Mauna Kea on the Hawai'i Island is one of the best sites
to pursue submillimeter astronomy from the ground.
At Mauna Kea, there are thirteen cutting-edge observatories,
and three of them are dedicated for short mm/submillimeter astronomy,
i.e., Caltech Submillimeter Observatory (CSO) of California
Institute of Technology, James Clerk Maxwell Telescope (JCMT)
of Joint Astronomy Centre (JAC), and Submillimeter Array (SMA)
of Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) - ASIAA Taiwan.
I'd like to briefly talk about some of my science projects and
other project using novel instruments at the facilities on Mauna Kea.
* 第225回: 2013/6/6(木) 15:30-16:30 [#z4371eea]
** 高橋智子 (国立天文台) "Millimeter and Submillimeter studies of the Orion Molecular Filaments" [#t073b3ac]
Abstract: I will present high angular resolution and wide-field interferometric
continuum observations of the Orion Molecular Cloud (OMC) utilizing the Submilllimeter Array (SMA)
and Jansky Very Large Array (JVLA), covering 25'/3.1 pc length of the the northern part of
the OMC filaments. We detect at least 69 spatially resolved continuum sources associated
with OMC filamentary structures through thermal dust emission. Their estimated masses
and a projected source sizes range from 0.09 to 5.8 solar masses and 1010 to 19000 AU,
respectively. An analysis based on the Jeans theorem suggests that these sources are most
likely gravitationally unstable. Comparison of multi-wavelength datasets indicates that
approximately half of the detected continuum sources are associated with outflows,
infrared sources, and ionized jets. These sources show the evolutionary stage from prestellar core
to Class 0/ I phases. We found the source separation within the OMC filaments peaked
at 0.02 pc and 0.05 pc. This spatial distribution is part of a larger hierarchical structure,
that also includes fragmentation scales of GMCs ( 5 degree/ 37 pc), large-scale clumps (1.3 pc),
small-scale clumps (0.3 pc). This suggests that hierarchical fragmentation operates
within the Orion A molecular cloud. Fragmentation spacings are roughly consistent
with the local thermal fragmentation length in large-scale clumps ( 0.3 pc),
while fragmentation spacings in dense cores measured from the SMA observations is
smaller than the local fragmentation length. These smaller observed spacings can be
explained by either that helical magnetic field or global filament collapse.
* 第224回: 2013/5/30(木) 15:30-16:30 [#z4371eea]
** 田中賢幸 (国立天文台) "On the formation time scale of massive cluster ellipticals based on deep near-IR spectroscopy at z~2" [#geeee0e7]
Abstract: We present improved constraints on the formation time scale of massive
cluster galaxies based on rest-frame optical spectra of galaxies in a
forming cluster located at z=2.16. The spectra are obtained with MOIRCS
with an integration time of ~7 hours. We achieve accurate redshift
measurements by fitting SEDs using the spectra and broad-band photometry
simultaneously, and that allows us to identify probable cluster members.
We find that quiescent member galaxies form a weak red sequence in
the process of forming. The stacked spectrum of these quiescent
galaxies reveals a clear 4000A break with a possible CaII H+K absorption
feature. We then perform detailed spectral analyses of the stacked
spectrum and suggest that these massive quiescent galaxies form at
redshifts between 3 and 4 on time scales of <~0.5 Gyr. We discuss
possible mechanisms for how these galaxies form 10^11 Msun stellar
mass on a short time scale and become red and quiescent by z=2.
* 第223回: 2013/5/23(木) 15:30-16:30 [#i86db55f]
** 南谷哲宏 (東京大学/天文学教育研究センター) "Physical Properties of Dense Molecular Clumps in the Small Magellanic Cloud" [#jff35080]
Abstract:
小マゼラン雲（SMC）は、銀河系の最近傍に位置する系外銀河の１つであり、太
陽系近傍に比べて重元素量が低く、ガス・ダスト比が高いことが知られている。
このような低金属量環境下での巨大分子雲(GMC)の物理状態を明らかにし、そこ
での星・星団形成過程を明らかにするため、口径10mのASTE望遠鏡を用いて、
12CO(J=3-2)輝線による高感度・高空間分解能サブミリ波観測を行った。観測
は、SMC中の9個のGMCに対して行い、14個の分子雲クランプを検出した。これら
のクランプは、大マゼラン雲（LMC）で検出されているクランプに比べてコンパ
クトな構造であった。さらに、ASTEによる13CO(3-2)輝線、Mopra、SEST望遠鏡で
13CO(1-0)輝線観測を行い、これら３輝線のデータのそろった8個のクランプにつ
いて、LVG計算との比較を行った。その結果、これらの分子雲クランプは、温度
13--63K, 密度4x10^3--1.3x10^4 cm-3であると見積もられ、LMC中のクランプに
比べて低温・高密度であった。これらの結果について議論する。
* 第222回: 2013/5/16(木) 15:30-16:30 [#z4371eea]
** Gu Liyi (Univ. Tokyo/RESCEU) "Multi-wavelength Probe of Galaxy-Hot Plasma Interaction in Rich Clusters of Galaxies" [#bcdacf11]
Abstract:
Galaxy clusters form as gigantic clumps of dark matter, and their associated
galaxies are pulled together by gravity. The intracluster field is not empty,
in fact, most detected baryons are in form of diffuse gas filling the field,
the "intracluster medium" (ICM, temperature~1e7-1e8 K), which emits mostly
in X-ray. The cluster member galaxies move randomly through the ICM with
transonic speeds.
In nearby clusters of galaxies, the stellar component is spatially much more
concentrated than the ICM, while metals in the ICM distribute more extended
than the stars which have produced them. To explain these puzzling fact,
Makishima et al. (2001) proposed that "galaxies used to have a much extended
distribution, but they have gradually fallen, by interacting with the ambient
hot plasmas, to cluster centre over the Hubble time".
By studying the optical and X-ray properties of 34 clusters, we detected clear
evolution in galaxy light versus ICM mass ratio, so that the stellar component
has indeed become more concentrated than the ICM from z=0.9 to 0.1.
This proves the "galaxy infall" scenario. During infall the metal in interstellar
medium might be transported to the ICM by, e.g., ram pressure stripping.
To explore the nature of galaxy-ICM interaction, we focus on the ram pressure
strippings in the Virgo Cluster/M86 group. At least two tails of stripped galactic
gas were discovered near the M86 region; one behind NGC 4388 emitting in Halpha
and HI, and the other between NGC 4438 and M86 mostly in Halpha. By analysing the
XMM-Newton and Chandra data, we detected X-ray counterpart of both tails. Hot gas
associated with the tails has a temperature of 0.8 keV, and a density of >1e-3
cm^{-3}. This indicates that the stripped galactic gas has been evaporated to
some extent. By analysing Subaru FOCAS data, we identified star forming regions
associated with the NGC 4388 tail, which implies that cooling also plays a role
in such interactions. Furthermore we detected evidence of ICM metal enrichment
by such ram pressure stripping.
* 第221回: 2013/5/9(木) 15:30-16:30 [#j9c39089]
** 遠藤 光(Delft University of Technology) 「アストロフォトニクス：オンチップ超伝導分光計DESHIMAの研究開発」 [#ie702544]
Abstract:
私のねらいは、超伝導光路などを用いて、ミリ波サブミリ波帯でアストロフォトニクス(Astrophotonics)[1]を
展開することである。多くの天文観測装置、特に遠赤外より短波長の領域ではこれまで、自由空間を伝搬する
光を反射／屈折光学系で操作する方式が採用されてきた。そこへ近年、急速に進歩したフォトニクス技術に
よって、光ファイバーやオンチップ光路などを用いて光を操作することが現実的となった。これにより、
装置の高性能化・多機能化・簡素化・小型化を追求するアプローチが、アストロフォトニクスである。
さて、ミリ波サブミリ波帯は、光子のエネルギーが複数の超伝導体のエネルギーギャップを跨ぐため、
超伝導電子対と常伝導電子の2つの流体の性質を利用して光路を構成できる点で特徴的である。また、
2万素子を超える多素子化技術、3オクターブにわたる超広帯域アンテナ、低消費電力かつ原理的に
サブミリ波帯まで動作可能な超伝導パラメトリック増幅器、低損失かつ柔軟なリボン導波路などの新技術が
次々に出現しており、「アストロフォトニックなアプローチによる技術革新の機会」という観点で
きわめて肥沃な領域に見える。
このような状況の下、我々TU Delft/SRON/Leidenのオランダグループは、オンチップ
超伝導フィルターバンクとMKID検出器を用いた超広帯域サブミリ波分光の原理を考案し[2]、
この原理に基づく最初の分光装置DESHIMA (Delft SRON High-redshift Mapper)の研究開発を進めてきた。
2013年に入って、実験室で600-700GHz帯での分光実証にも成功し[3]、東大IoA、国立天文台、JAXAの
日本グループがDESHIMAのASTE搭載に向けて研究開発に参加する。
本講演では、我々が世界最高感度かつ最大素子数を達成しているMKID検出器、21,500画素の２色サブミリ波
カメラA-MKID、オンチップ分光計DESHIMAの最新成果を紹介した上で、アストロフォロニックな
多天体分光計、超広帯域撮像装置などの可能性を議論したい。
[1] Bland-Hawthorn and Kern, Phys. Today 65, 31 (2012)
[2] Endo et al., J. Low Temp. Phys. 167, 341 (2012)
[3] Endo et al., arXiv:1303.7151 [astro-ph.IM]
* 第220回: 2013/4/26(金) 13:30-14:30 [#kd55b6ea]
** Malte Schramm (The University of Tokyo/IPMU) "The co-evolution between black hole and galaxy over the past 12 billion years." [#u7ea4897]
The tight link between the masses of supermassive black holes and
their host galaxy spheroids (BH/bulge correlation) observed today suggests a
more fundamental connection between black hole growth and star-formation.
However, when and how this connection was forged remains a significant
unsolved problem for astronomers. During my talk I will present my recent work
to explore the BH/bulge correlation over cosmic time and I will discuss our
efforts to measure the BH and bulge masses consistently out to z~4 using high
resolution imaging which includes HST and SUBARU/IRCS+Adaptive Optics data.
* 第219回: 2013/4/18(木) 15:30-16:30 [#ia2c9a06]
** 真喜屋 龍 (東京大学天文学教育研究センター) 「宇宙論的銀河形成モデルへの新たなフィードバック機構の導入」 [#a315fc7d]
近年の観測から、銀河のガス面密度やダスト面密度が小さくなると
星形成効率が急激に低下することがわかってきた (e.g., Kennicutt 2012) 。
これは、ダスト面密度が小さい銀河では UV photon が浸透しやすく水素
分子の破壊や dust photoelectric heating によるガスの加熱が起こり星形
成が抑制される、と考えれば自然に理解することできる。
我々は今回、このようなダストの面密度に依存した星形成則を我々の持つ
宇宙論的銀河形成モデルに導入し、銀河形成史にどのような影響を与える
かを調べた。結果として、このようなダスト面密度に依存した星形成則を
考えることで、小質量銀河での星形成を抑えつつ同時に大質量銀河の早期
形成が促進されることがわかった。またそれによって、銀河の光度関数の
進化を従来のモデルより自然に再現できることがわかった。
* 第218回: 2013/4/11(木) 15:30-16:30 [#ia2c9a06]
** 小麦真也(国立天文台ALMA東アジアセンター)「星形成則の多変数化：星間物質の基本平面の発見」 [#c6ba8391]
銀河は数kpcのスケールではガス密度に対して星形成率が指数関数的に増加する
という経験則がある。近年、巨大分子雲のスケール（~100pc）ではこの法則が
成立しなくなる事がわかってきた。このスケールでは分子雲個々の進化段階が大
きく関わってくるためだと考えられている。一方、分子雲から星を形成する上で
は進化段階以外にも星間塵や星間輻射場、高密度ガス成分の量など多くの変数が
関わってくることは明らかである。我々は、この複雑に相互作用しかつ時間変化
するシステムを統一的に説明するために野辺山の45m電波望遠鏡やASTE望遠鏡、
データベースなどを利用して超近傍の銀河M33の分子雲に対して多変数解析を行った。
その結果、巨大分子雲のスケールでガス密度と星形成率はたしかに相関しないが、
ダストや星間輻射場、高密度ガスなどを含めるとこれらの変数は３次元での平面を
二つ構成する事がわかった。これらが他の銀河でも一般的なものであれば、系内・
近傍銀河・遠方銀河の研究をつなぐ重要な結節点となる可能性がある。
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