宇宙では多くの星が銀河の中で誕生しますが、塵に覆われていると、その様子を可視光で観測できません。筑波大学を中心に計画が進む南極12mテラヘルツ望遠鏡「ATT12」を活用すると、宇宙初期から銀河形成最盛期の塵に覆われた銀河を100万〜1000万個規模で発見できる可能性が示されました。
宇宙では多くの星が銀河の中で誕生しますが、それらの銀河の一部は大量の塵(ちり)に覆われているため、可視光では観測できません。塵には星などが放つ光を吸収したり散乱したりする性質があるためです。このような「隠れた星形成」を理解することは、銀河がどのように成長してきたかを明らかにする上で重要な課題です。
本研究では、筑波大学を中心として計画が進められている「南極12mテラヘルツ望遠鏡(ATT12)」について、どのような観測が可能になるかを詳細に評価しました。南極内陸部は地球上で最も大気中の水蒸気量が少なく、通常は大気中の水蒸気に吸収されてしまう遠赤外線やテラヘルツ波について、地上で最も天体観測に適した場所です。
シミュレーションの結果、ATT12に搭載予定の広視野な多色撮像カメラは、宇宙誕生から10億年未満の時代に存在する遠方銀河を発見できることが分かりました。また、南天の広い空を観測することで、塵に覆われているため可視光では観測が難しい銀河を100万〜1000万個規模で発見できる可能性が示されました。さらに、ATT12に搭載が予定されているもう一つの装置である分光器は、銀河内部のガスの密度や元素組成を調べる観測が可能となることが明らかになりました。これにより、宇宙初期の銀河進化を詳しく理解できることが期待されます。
本研究は、ATT12が宇宙の星形成史や銀河進化の解明に重要な役割を果たすことを示すものです。
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プレスリリース
研究代表者
筑波大学数理物質系/筑波大学高等研究院(TIAR)自発研究ユニット
橋本 拓也 助教(自発研究ユニットフェロー)
若杉 航希 物理学学位プログラム 2年次(研究当時)
関西学院大学理学部物理・宇宙学科
瀬田 益道 教授
国立天文台先端技術センター
松尾 宏 准教授
早稲田大学理工学術院
馬渡 健 講師
東北大学大学院理学研究科天文学専攻
Dragan Salak 准教授
掲載論文
- 【題名】
- ATT12: The Antarctic 12-m Terahertz Telescope for Studies of Dusty Galaxies. I. Instrument Sensitivity and Science Forecasts
(ATT12:塵に覆われた銀河を探るための南極12メートルテラヘルツ望遠鏡 I. 装置感度と期待される科学成果) - 【掲載誌】
- Publications of the Astronomical Society of Japan (PASJ)
- 【DOI】
- 10.1093/pasj/psag048
関連リンク
数理物質系
高等研究院(TIAR)
物理学学位プログラム