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ASTE/AzTECサブミリ波銀河探査プロジェクト
田村 陽一(NRO → 東京大学 天文学教育研究センター)
NROユーザーズミーティング野辺山宇宙電波観測所, 27-28 July 2011
河野 孝太郎 (東大), Grant Wilson (UMass), 廿日出 文洋 (京大), 五十嵐 創, 鈴木 賢太, 梅畑 豪紀 (東大),
伊王野 大介, 川辺 良平, 大島 泰 (NRO), 中西康一郎, 江澤 元 (ALMA)Min Yun, Chirstina Williams (UMass), Kim Scott (U. Penn), Jason Austermann (U.Colorado), Thushara Perera (IWU),David Hughes, Itziar Aretxaga (INAOE), AzTEC/ASTE team
and many, many collaborators
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
What’s new in 2011 results
! 解析が進行中! (1) サブミリ波銀河種族の統計的理解
! (2) 興味深い特徴を持つサブミリ波銀河を続々と発見
! 着々と成果をアウトプット! 論文数が倍増。(Aretxaga et al. 2011; Hatsukade et al. 2011;
Humphrey et al. 2011; Ikarashi et al. 2011; Tamura et al. 2010; Williams et al. 2011)
! 学位取得。(M論1名)
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
Large sample / Statistics
(Cosmology, Galaxy Formation)
Multi-wavelength data
(Galaxies and SMBHs)
Why are SMGs so important?
Cosmic Infrared Background
Large-scale structure
Dark matter
Formation of
Super-massive black hole
Quasar
Formation of
Giant ellipticals
Cosmic star-formation history “Galaxy Zoo”
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
AzTEC/ASTE SMG Survey (2007-08)
! 巨大なサンプルを構築 (2平方度, 約1000ソース)
! AzTEC/ASTE: 波長 1.1 mm, HPBW=28”, 144 px.
! すばる/あかりとの連携で多波長データを確保! Blank: ADF-S, SDF, SXDF; Biased: SSA22, HzRGs, ...
カメラ/望遠鏡(波長)運用期間
面積 (平方分)
深さ (mJy/b)
検出数
AzTEC/ASTE(1.1mm)
SCUBA/JCMT(850μm)
MAMBO/IRAM(1.2mm)
2007-08 (7ヶ月) 1997-2005 1998-2007
~ 8000 1200 1500
0.5-1.0 0.5-1.2 (注1) 0.7-1.5 (注1)
~ 1000 210 60
(注1) 深さは、1.1mmにスケールしている.(注1) 深さは、1.1mmにスケールしている.
↓ AzTECカメラ
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
2011年の成果(1)
サブミリ波銀河種族の統計的理解
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
Clustering of 1.1mm-selected dusty starburst population
! クラスタリング解析! 銀河の空間分布とダークマター分布
(モデル)を比較し、銀河が付随するダークハローの質量を求める
! 結果! 明るいソースでより強いラスタリング! ! 明るいソースはより重いdark halo
に付随?or 狭い赤方偏移に集中?! ダークハロー質量 ~1012-13 Msun
! 大質量のハローに存在することを示唆! 近傍宇宙の銀河団スケールに相当
bright (>3mJy) source faint (<3mJy) source
ADFS
SXDF
領域ごと・1.1mmフラックスごとの2点角度相関関数 !(")
(B. Hatsukade et al., in prep.; see also Poster #XX)
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
3.6-8μm
SpitzerSpitzer
24μm
VLA
21cm
Herschel
250-500μm
AzTEC
1100μm
AzTEC Deep Survey:Subaru/XMM-Newton Deep Field
SXDF1100.159(Yabe+, in prep.)
photo-z distribution of AzTEC SMGs in SXDF(Ikarashi+, in prep.)
! AzTEC/SXDF (211 sources over 997!’)! Multi-wavelength study of AzTEC sources
! counterpart identification! photo-z distribution! z>5 SMG candidates
! FMOS/Subaru spectroscopic follow-up! redshifts of several AzTEC sources determined.
(S. Ikarashi et al., in prep.)
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
AzTEC Deep Survey: Proto-cluster around 4C 23.56 at z=2.48
(K. Suzuki et al., in prep.)! AzTEC/SXDF (35 sources over 167!’)
! We discovered 1.1 mm sources, some of which overlap the proto-cluster members (H# emitters; I. Tanaka et al. 2011).! H# emitters (HAEs) are dusty star-forming galaxies as candidates
for progenitors of massive cluster galaxies.! CARMA, PdBI, EVLA follow-up studies are on-going.
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
AzTEC Deep Survey:SSA22 Protocluster/ multi-wave ID
AzTEC/SSA22 (1000 sources over 1000 arcmin2)181 “IRAC red” counterparts candidates for 54 AzTEC sources
Objective: “Are SMGs really trace density peaks of matter at high redshift?”
Photometric redshift estimatesUBVRi’z’JHK + MIR (IRAC,MIPS) + 20cmopt-NIR (HyperZ)MIR-radio (Baysian MC dust-z, Tamura 11, in prep.)
SED fits and photo-z estimates of SSA22-AzTEC10-b
(H. Umehata et al.; See also Poster #23)
A schematic picuture of SMGs in the SSA22 protocluster (YT+09)
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
2011の成果(2)
興味深い特徴を持つサブミリ波銀河の発見
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
30 arcsec
SSA22 原始銀河団 (z=3.1)
30 arcmin
! "CDM は密度ピークに巨大銀河とSMBHの形成を予言。! SSA22-AzTEC1: SSA22原始銀河団で最も明るいSMG
! 大規模構造に付随 (photo-z ~ 3.1)
! 埋もれたSMBH (LX ~ 1044.5 erg/s) →原始QSO!?
! 「隠された」宇宙星形成史 → ALMA時代の最重要課題
SSA22-AzTEC1:A Protoquasar in a Protocluster?
(Y.Tamura et al., 2010, ApJ, 724, 1270)
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
An ultra bright SMG “Orochi”
z~1.4lens galaxy z=3.4 starburst
CO(1-0) by GBT
Inoeu+ in prepz=3.4
opt/NIR photo-z~1.4
Ikarashi+2011
! Orochi (SXDF1100.001)! The brightest
(38mJy) in the AzTEC Survey.
! SMA/CARMA confirmed its accurate position.
! Zpectrometer/GBT confirmed z = 3.4.
! Orochi is probably gravitationally lensed by a foreground galaxy.
(S.Ikarashi et al 2011, MNRAS, in press)
10”
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
2011の成果(3)
NROワークショップの開催
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★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
Summary
! AzTEC/ASTE「SMG discovery から SMG study へ」! 大規模なサーベイを完了、膨大なサンプル:数平方度, 約1000個のSMG
! 科学的成果
! SMGの統計的・集団的性質の理解へ大きく前進
! これまで理解されてこなかった特殊なSMGも続々発見
! 累積論文数:11編! 共同研究
! すばる等のフォローアップ! Herschel チームとの共同研究! NRO WS の開催
★ A
STE+AzTEC ★
SM G S U RVEY
AzTEC/ASTE SMG Project 2011-
! AzTEC/ASTE 合同プロジェクトのアクティビティ! 共同利用時間の獲得努力:ALMA, SMA, CARMA, EVLA; Herschel; Subaru,
Keck, Gemini, VLT! ALMA/high-z 関係 (submitted):> 10本 (?)
! 2011年7月現在の投稿状況 :出版・受理 11本, 投稿中1本! Wilson et al. 2008, MN, 390, 106; Tamura et al. 2009, Nature, 459, 61; Hatsukade et al. 2010, ApJ, 711,
974; Rex et al. 2010, A&A, 518, L13; Scott et al. 2010, MN, 405, 2260; Tamura et al. 2010, ApJ, 724, 1270;
Hatsukade et al. 2011, MN, 411, 102; Williams et al. 2011, ApJ, 733, 92; Ikarashi et al. 2011, MN in press.;
Aretxaga et al. 2011, MN in press.; Humphrey et al. 2011, MN in press.; Yun et al. MN, submitted.
! 学位論文状況:D論2本, M論3本, B論1本 (いずれも東大)
! 将来計画もめじろおし。! 特推 多色サブミリ波カメラ (河野, 大島他)