観測成果 - 突然、星を作らなくなった銀河の発見 ―100 億年前、銀河に何が起こったのか？― - すばる望遠鏡
http://subarutelescope.org/Pressrelease/2015/09/08/j_index.html
日本天文学会2015年秋季年会記者発表資料│宇宙大規模構造進化研究部門│愛媛大学 宇宙進化研究センター
http://cosmos.phys.sci.ehime-u.ac.jp/Cosmos/ASJM15b/




図3：コスモス 20 プロジェクトの 12 枚の中帯域フィルターによる広域探査でライマンα輝線銀河を探査した領域。 この図に示されている各中帯域フィルターの画像は観測で実際に得られた画像です。1 立方億光年は 1 億光年× 1 億光年× 1 億光年の立方体の体積。 フィルターの名前 (IA427など) については、補遺2の図 A4 をご覧ください。 (クレジット：愛媛大学)


図4：マエストロ銀河 ((注1)参照) のカラー合成画の例。 青は中帯域フィルターで観測された電離ガス（ライマンα輝線）、緑は若い星（R バンド、0.62 ミクロン(注2)）、 赤は古い星（Ks バンド、2.2 ミクロン）からの光を示す。 各画像はマエストロ銀河を中心に、一辺 15 秒角×15 秒角の範囲を表示。 図中の横棒は 1 万光年に対応。上が北、右が西に対応。 (クレジット：愛媛大学)


図5：銀河の中にある星の総質量（星質量と呼ばれます）と星生成率（補遺４参照）の分布。 宇宙で見られる銀河のほとんどが星生成銀河（青）と星生成をしていない「パッシブ銀河（赤）」に分けられ、その過渡期にある銀河は数が非常に少ないことが知られていました。 マエストロ銀河の星質量と星生成率はまさにこの過渡期に位置しており（黄）、 マエストロ銀河が星生成銀河から「パッシブ銀河」へ進化しつつある銀河であることがわかります。 [註] 新たに星が生まれているフェーズでは、銀河の星質量は単調増加します。 そのため、この図では右上がりの系列が見えています。これを銀河の“主系列”と呼びます。 星が作られなくなると、星生成率はゼロなので、図中では赤い部分に銀河が分布することになります。


図６：星生成銀河からマエストロ銀河を経てパッシブ銀河へ進化する様子。(クレジット：愛媛大学)


この記事は愛媛大学・日本天文学会のプレスリリースを元に掲載したものです。

私たちの住む天の川銀河のような銀河は、138 億年前の宇宙誕生後数億年が経過した頃に誕生しました。そして、宇宙の年齢が 20 から 30 億歳の頃に、銀河では爆発的に星が生まれ、その後は星を作らずに静かに進化してきたことがわかっています。では、なぜ星の生成が止まったのか？また、星生成を止めたばかりの銀河はどこにあるのか？

愛媛大学の研究者を中心とする研究チームはこれらの答えを求めて、100 億光年彼方の宇宙で、これまでにない大規模な輝線銀河の探査を行いました。そして、ついに「まさに星の生成が止まりつつある」銀河を発見することができました。星生成が止まるタイムスケールを評価してみると、わずか数千万年であることがわかりました。銀河の年齢は約 130 億歳ですから、それに比べたら星生成の停止は一瞬の出来事といってもよいでしょう。今回の発見で、銀河の初期進化の全貌がようやく見えてきました。すばる望遠鏡による広域輝線銀河探査の大きな成果です。

この研究成果は、アメリカ天文学会の天体物理学誌『アストロフィジカル・ジャーナル・レターズ』に2015年8月5日付で掲載されました (Taniguchi et al. 2015, ApJ Letters, Vol. 809, L7, "Discovery of Massive, Mostly Star Formation Quenched Galaxies with Extremely Large Lyα Equivalent Widths at z ~ 3")。また、この研究成果は、科学研究費補助金 (15340059, 17253001, 19340046, 23244031, 23654068, 25707010) による助成を受けて行われたものです。