JWST による遠方銀河研究

播金優一
東京大学宇宙線研究所※スライドはスクショ・拡散自由です (後日夏学HPにもアップロードされます)。
NASA自己紹介はりかね• 播金 優一 1991年生まれ (30歳)• 2014年3月: 東大物理学科卒
Business Insider Japan 三ツ村さん撮影• 2019年3月: 東大物理学専攻・博士– M1の夏学は間違えて宇宙論セッションで発表しました– 2015年の銀河・銀河団座長でした (が国際会議のため出られず)– 銀河・銀河団セッションできちんと発表するのは初めてです• 2019-2020年: 学振PD (国立天文台)、Honorary
Research Associate (University College London)• 2020年6月-現在: 東大宇宙線研 (柏)・助教• 趣味: 旅行(森・山・海・島)・子供(1歳)と遊ぶこと

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（3/59）

自己紹介 (研究)• 遠方銀河 (特にz>4) の観測研究をしています。
– 最初の論文 (M1の6月投稿) はz=1.2銀河の分光– 最近の論文 (この8月に投稿) はz=9-17銀河候補の発見• 波長 (可視/赤外/電波)・手法 (撮像/分光) は問いません。
– 例) すばる望遠鏡, ハッブル宇宙望遠鏡, アルマ望遠鏡、Keck望遠鏡, ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（4/59）

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)• １兆円規模の巨大望遠鏡プロジェクト– すばる: 400億円、ハッブル: 2000億円• 去年12/25打ち上げ、今年7/12に最初の画像公開– 当初は2007年打ち上げ予定

7/12の米ホワイトハウスでの最初の画像公開 (NASA)2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（5/59）

JWST論文ラッシュ• 80本近い論文がarXivに投稿された– 世界中の研究者がJWSTデータに夢中– とある研究者「世界が変わってしまった」
JWSTデータを使った論文の数 (arXivより)

1ス

4本

7月14日
データ公開

ペ日/ースー日ペ/-2本

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

本日の内容• 遠方銀河研究の目標– JWST登場までに分かっていたこと• JWSTの概要と観測プログラム• JWSTの最新成果

播金優一（6/59）

遠方銀河研究の目標
JWST登場までに分かっていたこと

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（8/59）

遠方銀河の研究の目標• 銀河がどう形成し、進化したのかを理解したい• 人によって目標は様々– 最初の銀河や星はいつ生まれたのか？
– どう進化したのか？(e.g., 星質量、金属量、サイズ)– 宇宙再電離との関係は？
– 超巨大ブラックホールと銀河の共進化– 環境効果 (e.g., 銀河団、原始銀河団)

Harikane et al.

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（9/59）

階層的構造形成
銀河 ＝構造形成(ダークマター)

銀河形成(バリオン)

ダークマターハロー銀河

200 Mpc

Springel+05

200 Mpc

N体シミュレーション(e.g., 大滝さん発表)
ダークマターハローの質量が重要

Springel+05

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（10/59）

銀河形成 (バリオン) プロセス
質量 (ガス) 降着 → ガス冷却 → 星形成→ 金属汚染 → フィードバック

バリオンプロセスは複雑→観測による制限が重要
着銀河

降ス

ガ

アウトフロー
フィードバック
Tumlinson17

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（11/59）

光度関数• 銀河の明るさごとの個数密度• シェヒター関数:
指数関数的減少暗い

明るい

Silk+12

明るい

暗い
UV絶対等級

Bouwens+21

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（12/59）

宇宙の星形成史

星形成率密度• UV光度→星形成率

少減

上？

昇起源

赤方偏移

Madau+14

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（13/59）

すばる望遠鏡 HSC• Hyper-Suprime Cam (HSC)– 視野: 1.75平方度、波長範囲: 4000-11000Å– 2014-2022: HSC SSP探査 (PI: 宮崎, 300晩, 1000平方度)© Subaru Telescope2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（14/59）

遠方銀河選択 (Lyman Break法)
世界最大の遠方銀河サンプル• 中性水素による吸収 (Lyman break) を捉える
– Lyman break galaxy (LBG)

rgiz

40倍！
Lyman break at z=5
静止系1216Ågriz
Harikane+22a

カタログは公開済み: http://cos.icrr.u-tokyo.ac.jp/rush.html

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（15/59）

UV光度関数• 広い明るさ範囲をカバー (0.002-2000 L*)• MUV<-24 (MUV>-22) mag で AGN (銀河) が支配的AGNが支配的銀河が支配的銀河の光度関数
クェーサー光度関数

Harikane+22a
see also Ono+18, Stevans+18, Adams+20,+22, Finkelstein+22

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（16/59）

銀河の光度関数
分光より計算銀河+AGN• 明るい側でシェヒター関数から超過 (z~4-7)– フィードバックが非効率？ダストが少ない？

(double power law)

Harikane+22a

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（17/59）

赤方偏移進化• MUV~-21 mag (L*): z~4→10で100倍以上減少• Bright end: ほぼ一定
– 明るい銀河の星形成効率が高い？

Harikane+22a, see also Bowler+20, Finkelstein+22

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（18/59）

ダークマターハロー質量• 角度相関関数を構造形成モデルの予言と比較
log(Mh/Mo)=11.69

Harikane+22a

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（19/59）

星形成効率 (星形成率/物質降着率)

星形成率/物質降着率• SFR: UV光度 w/ ダスト補正•:- Mh 関係 (Behroozi+15)

着降 Feedback

質物

Feedbackz~2-7ほぼ一定

星形成

Tumlinson17
Harikane+22a

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（20/59）

星形成率密度進化の起源
N体計算

個数密度

降着率

SF効率

物質降着率

個数密度

星形成効率

z=0-10の星形成の様子は大体わかった
構
造形
進化の起源も説明できそう 張成膨→ z>10は？
宙宇

Harikane+22a

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（21/59）

最遠方銀河記録 (分光)• GN-z11 at z=10.96– EWCIII]=40 A → AGN? High C abundance?
– Muv=-22 mag (明るい!) -> z>11に祖先

Jiang,Kashikawa+20

Oesch+16NASA2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（22/59）

z>10の星形成活動の痕跡• M1149-JD1 at z=9.11– Balmer break → z~15の星形成を示唆• z~6 passive銀河候補
Balmerz>12銀河の発見は長波長を観測できるJWSTをbreak待たなくてはならない、というのが世間の雰囲気でした
z=9.11

Mawatari+19
Hashimoto+18

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（23/59）

z~13 H-Dropout探査• 明るい銀河ならJWSTを使わずとも見つかるのでは– z=4-10で明るい銀河の個数密度が減らない• VISTA、UKIRT、Spitzer望遠鏡

VISTA

UKIRT

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（24/59）

z=13 銀河の候補を発見• HD1 at z=13.27 (今年4月に発表)
NHK ニュースウォッチ9 (2022年4月7日)
ニューヨークタイムズ

こういう遠方銀河 (z>6) の物理的な性質は？
→輝線分光
読売新聞

Harikane et al. 2022b

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（25/59）

ALMAによるz=6-9銀河観測• [OIII]/[CII]輝線比がz=0に比べて3-10倍高い– 電離パラメータが高い/PDR covering fractionが低い(Harikane+20, Witstok+22)?
– Carbon abundance が低い& top-heavy IMF (Katz+21)?

[OIII]88um/[CII]158um
輝線比

Harikane+20a
See also: e.g., Inoue+18,Bakx+20, Carniani+20

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校播金優一（26/59）

星間物質の物理状態がわからない• 星間物質 (ISM) はz=0からz>6で進化していそう• でもどう進化しているのかわからない

等級 (明るさ)– 本当に電離パラメータが高いのか？
– 金属量は？C/Oは？
[OIII]88
Lyα

ハッブル

静止系可視光輝線[OII]3726,3729,Hβ,[OIII]4363,4959,5007,Hα

JWST[CII]158

アルマ

すばる
1

10100

波長 [μm]1000
Harikane et al. 2018b

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（27/59）

JWST登場までに分かっていたこと• z=0-10くらいまでのUV光度関数と星形成率密度– 進化の様子は大体わかった– Constant SF efficiencyモデルで進化が説明できそう• z>10はよくわからない– z=13まで銀河候補は存在 (HD1)。分光はz=11 (GN-z11)• z>6は星間物質の状態がz=0とかなり違うようだ– でも原因はわからない– 金属量進化もわからない• JWSTならz>10銀河も探査できるし、星間物質の物理状態も調べられる

JWSTの概要と観測プログラム

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（29/59）

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)• 赤外線望遠鏡。6.5mの非常に大きな鏡– ハッブル望遠鏡の鏡は2.4m• 去年12/25打ち上げ、今年7/12に最初の画像公開
主鏡 (直径6.5m)
18枚の小さな鏡の組み合わせ
金メッキコーティング

サンシールド太陽からの光を遮って、望遠鏡を-233℃に保つ

NASA

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（30/59）

JWSTの科学目標
Search for the first galaxies or luminous objects thatformed after the Big Bang. (初代銀河)
Determine how galaxies evolved from their formation
until the present. (銀河進化)

Observe the formation of stars from the first stages tothe formation of planetary systems. (星・惑星形成)
Measure the physical and chemical properties ofplanetary systems and investigate the potential for lifein those systems. (系外惑星・系内天体)採択された観測プログラムも銀河・AGN関連が一番多い2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（31/59）

JWSTの歴史•

1989年: ハッブル望遠鏡の後継機を議論する会議– ハッブル望遠鏡の打ち上げは1990年•

1990年代後半: 計画スタート– 予算500億円を想定、2007年打ち上げ予定•※詳細は江上さんの天文月報記事(2022年2月号)

2003年: NASAから予算獲得 (1000億円)– 開発開始、2010年打ち上げ予定••••

2004年: ESA (ヨーロッパ) が参加
2005年: 予算超過 (5000億円), 打ち上げを2013年に延期
2010年: 大体の装置が決まる。打ち上げを2015-2018年に延期
2011年7月: JWST最大の危機。アメリカ議会で計画中止が決定される– とあるメリーランド州上院議員のおかげで中止を免れる (+予算アップ)••••

2018年3月: 打ち上げを2020年5月に延期
2018年7月: 打ち上げを2021年3月に延期 (予算9000億円)
2020年7月: 打ち上げをさらに延期 (covid-19のため)2021年12月: 打ち上げ。総予算1兆円

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（32/59）

打ち上げ• 2021年12/25 ESA アリアン5ロケットで打ち上げ– 打ち上げが非常にうまく行ったことで寿命が伸びた(5-10年→20年以上)@ギアナ宇宙センター

ESA

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（33/59）

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡 (JWST)• ラグランジュポイント (L2)で観測– なるべく太陽の光が当たらないところ– 折り畳まれて打ち上げ -> L2へ(+装置展開) -> 冷却+調整– 季節によって観測できないfieldがある

STScI

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（34/59）

観測は順調• 予想以上のパフォーマンスが出ている
実際のthroughput
/予想

予想通り

波長Rigby+22

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（35/59）

隕石が衝突• 5/22-24に（想定より大きい）隕石が衝突– 1枚の鏡が修復不可能に– 残り17枚の鏡で十分性能維持可能
隕石衝突前

隕石衝突後

NASA

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（36/59）

観測装置
波長NIRCam

観測モード

0.6-5.0 μm 撮像
Slitless分光
NIRSpec 0.6-5.3 μm MSA分光
fixed-slit分光
IFU分光
MIRI
5-30 μm撮像
fixed-slit分光
IFU分光
NIRISS
1.0-2.5 μm Slitless分光 (+撮像)

視野 (平方分角)

2x2.2’x2.2’
2x2.2’x2.2’
3.4’x3.6’
3.0”x3.0”
1.2’x1.9’~5”x5” (波長依存)
2.2’x2.2’

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（37/59）

他の望遠鏡との比較• 撮像・分光ともに感度が10-1000倍向上
撮像

感度

分光

感度

ケック

ハッブル

STScI
波長 [μm]

波長 [μm]https://www.stsci.edu/jwst/about-jwst/history/historical-sensitivity-estimates

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（38/59）

観測プログラム
占有期間

観測時間(cycle 1)

Guaranteed Time
装置開発グループ
Observations (GTO)

1年

3500時間3年で4200時間

Early Release
Science (ERS)

誰でも0年(即時公開)

500時間

最初の5ヶ月で取得

General Observers(GO)

誰でも0/0.5/1年(PIが設定可能)

6000時間75時間以上のプログラムは占有期間0年

Early Release
Observation (ERO)

STScI EROチーム

0年(即時公開)

100時間

全データ公開済

提案者※GTOで観測されるターゲットはGOで提案できない
各観測プログラムの詳細は以下のページ:
https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/approved-programs/cycle-1-gto
https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/approved-ers-programs
https://www.stsci.edu/jwst/science-execution/approved-programs/cycle-1-go2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（39/59）

GTO: JADES• JWST Advanced Deep Extragalactic Survey:JADES• 撮像(NIRCam,MIRI)+ 分光 (NIRSpec) 824時間• GOODS-North and GOODS-South (HST有名領域)– Deep: 46平方分, ~30 ABmag– Medium: 190平方分, ~29 ABmag
JWST登場前の予想

Rieke+19

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（40/59）

ERS (即時公開)• CEERS (PI: Finkelstein)– EGS領域をNIRCam+MIRI撮像+NIRCam/NIRSpec分光• GLASS (PI: Treu)– Abell2744銀河団のNIRSpec/NIRISS分光, +NIRCam撮像• TEMPLATES (PI: Rigby), Q-3D (PI: Wylezalek), …
6月観測 (公開済)

12月観測

CEERS websiteより

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

GO• 3カテゴリ– Small (<25 h)– Medium (>25, <75 h)– Large (>75 h) 占有期間0年

播金優一（41/59）
NIRISS3%
装置使用割合MIRI
34%NIRCam25%

NIRSpec38%• 2022/5-2023/8に観測– PRIMER (COSMOS+UDS広く撮像, PI: Dunlop)– z=9-10銀河候補の分光 (e.g., PI: Bagley)– z=6単独の星の観測 (PI: Coe, arXiv:2208.09007)– 12個のz=6クェーサー観測 (PI: Onoue)– z~13銀河候補分光 (PI: Harikane)– z>6 ALMA[OIII]88um銀河のdirect-Te金属量 (PI: Harikane)– etc…

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（42/59）

プロポーザル準備• GO Cycle1 締切: 2020/11/24• 2020/3から準備。GTO, ERS観測を精査– 日本 (朝-夜), ヨーロッパ (夕方-深夜),アメリカ (深夜-朝)の共同研究者と議論• 倍率4.2倍。僕は5本出して2本通りました。

詳細は天文月報2022年2月号の播金の記事
プロポーザルの書き方は有本さんの記事が参考になりますPortion of JWST Survey Programs
Title

TypePI

Field

Area(amin2)

Image
Depth

NoteJADES

GTO-GOODS-N,-S

200-5029-30

NIRCam+NIRSpec+MIRI

JWST MediumDeep Fields

GTO

Windhorst

Lensing clusters, 220
NEP, etc

28-29

NIRCamCANUCS

GTO

Willott

Lensing clusters 5 fields? (220 h)

NIRCam+NIRSpec+NIRISS

CEERS

ERS

Finkelstein

CANDELS-EGS

10029

NIRCam+NIRSpec+MIRI

GLASS

ERS

Treu

Abel 274420?

29NIRISS+NIRCam+NIRSpec

PRIMERGO

DunlopCOSMOS+UDS

380-3028-30

NIRCam+MIRINGDEEPGO

Finkelstein

GOODS-S

831

NIRCam (HUDF09-2)+NIRISS (HUDF12)COSMOS-WebGO

Kartaltepe

COSMOS

216028NIRCam+MIRI

UNCOVERGOLabbeAbel 2744

2530

NIRCam+NIRSpec

FRESCOGOOesch

GOODS-N,-S

120(53 h)

NIRCam/WFSS

UDF Mediumband

GO

Williams

UDF~5?

(5bands,20 h)

NIRCam Medium-band

STScI Dan Coeのまとめシートも参考になりますPortion of Targeted Galaxies (w/ Spec-z)
Targetsz

Program

NIRCamImg

NIRCamWFSSNIRSpec
IFU

GN-z11 (CIII], OIII])

10.96

GTO,
several GO

OUDS_z910 (-22 mag)

10.57?

GO-1758

MACS0647-JD

9.28?

GO-1433

O

MACS1149-JD1([OIII]88um)

9.11

GTO-1199,1208, 1262

O

EGSY-2008532660(Lya, NV)

8.683

GTO-1213,1262,1345,
GO-2279O

A2744_YD4([OIII]88um, dust)

8.38

GTO-1324
GO-1840

MACS0416_Y1

8.312

GTO-1208

A1689-zD1

7.133

GO-1840

A1703-z7 (CIV)

7.045

GO-2478

SPT0311-58 (SMG)

6.900

GO-1264O

12 objs in REBELs>6.5

GO-1626

O

COLA-1

6.593

GO-1933

NIRSpec
MOS,FSNIRISSMIRIIFU+ImgOO

OOOOOOOOOOOOOO

O

O

OO
OOO

JWSTの最新成果※全て査読中です (2022/8/23現在)

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（46/59）

7/14に最初のデータ公開• 合計90 arcmin2の撮像+分光データ– ERO SMACS0723: NIRCam+NIRSpec+MIRI+NIRISS– ERO Stephan’s quintet: NIRCam+MIRI– ERS CEERS: NIRCam+MIRI– ERS GLASS: NIRISS+NIRCam

NASA, ESA, CSA, and STScI

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（47/59）

JWST論文執筆スケジュール
NHK おはよう日本 (7/24朝放送)

わかったこと:
方針: 発見論文がたくさん出るだろうから、36ページの論文も、頑張れば(+素晴らしい共同研究者
僕たちはある程度包括的な研究にしようの方々の助けを借りれば)1ヶ月弱で書ける0:00
マックスプランク研究所所有データ公開！

リングバーク城
データ解析

NHK取材

論文執筆、追加解析
論文執筆、追加解析

データ解析

銀河を探査 (平均睡眠時間3時間/日)

ドイツ出張 (国際会議)

論文投稿！
(深夜3時)

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（48/59）

JWST z=9-17銀河候補• JWST前の予想: Cycle 1全体でz~15 数個以下
• 現実: 初期データ (全体の10%) でz~17候補まで見つかった
JWST登場前の予想

Rieke+19

Harikane+22c

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（49/59）

JWST z=9-17銀河候補
JWST登場前ID

赤方偏移

Reference

1

HD1

13.3

Harikane+22b2

HD2

12.3 +0.4-0.3

Harikane+22b3

UDFj-39546284

11.9 +0.3-0.5

Ellis+13, Bouwens+11等4GN-z11

10.96 (spec)

Oesch+16, Jiang+205

MACS0647-JD

10.7 +0.7-0.6

Coe+13

JWST登場後ID

赤方偏移

Reference

1S5-z17-1

16.7 +1.9-0.3

Harikane+22c

293316

16.6 +0.1-0.1

Donnan+22,Harikane+22c,Naidu+22b

3

CEERSJ141946.35+525632.8

14.3 +0.4-1.1

Finkelstein+22b,Harikane+22c

4S5-z12-1

13.7 +0.9-1.2

Harikane+22c

5HD1

13.3

Harikane+22b

Harikane+22c※候補が多すぎるので、Harikane+22cの解析で選ばれなかったものは省略しています。

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（50/59）

z=9-17 UV光度関数• z~9,12はこれまでのHST&JWSTの結果と一致• z~17に初めて制限

Harikane+22c

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（51/59）

z=9-17 星形成率密度• UV→SFR:• 星形成効率一定のモデルよりz>10で高そう

Harikane+22c

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（52/59）

明るい銀河が多すぎる？
• M*>108 Msun (w/ high sSFR~10-8 yr-1)– M*/Mh~0.1 at z~16-17 -> 星形成効率60%??
1. 再電離前でUV backgroundによる星形成の抑制が効かない(e.g., Susa&Umemura 04)
2. AGN (e.g., Inayoshi,YH+22), だけど一部はextended
3. Top-heavy IMF (e.g., Omukai+05) w/ Pop-III

Harikane+22c

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（53/59）

z>10の高い星形成率密度1) UV backgroundによる星形成の抑制が効かない
3) Top-heavy IMF w/ Pop-III
で説明できそう？
JWSTでz>10 (pre-reionization epoch)の銀河形成が見え始めた理論予想の検証ができそう

Harikane+22c

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（54/59）

ΛCDM宇宙論とのTension?
• Labbe+22: JWST画像からz=7-11のmassive銀河候補 (M*~1011 Msun) を発見• 本当にM*~1011 MsunだったらΛCDMが破綻– 本当はもっとlow-massかも (Steinhaldt+22)

Lovell, Harrison, YH +22
Labbe+22
See also Boylan-Kolchin 22

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

播金優一（55/59）

NIRSpec分光データの衝撃• z=8.5で[OIII]4363輝線を検出！
– これまでの検出例はz=3.1が最遠方 (Sanders+16)[OII]3727[OII]4959,5007
H8Hδ

[NeIII]3869,3967

HγHβ[OIII]4363!!

NASA, ESA, CSA, and STScI

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

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z=7-9銀河の金属量• [OIII]4363輝線を使って直接温度法により推定可能• Metal-poor: 12+log(O/H)=7.0-8.3 (0.02-0.4 Zsun)– Calibrationの難しさ[OIII]4363→電子温度[OIII]5007

Curti+222022年度 天文・天体物理若手夏の学校

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今後のJWSTの動き• 今後もデータがどんどん出てきます– 10月-11月: UNCOVER, Abell2744 NIRCam撮像– 10月-11月: GLASS: Abell2744 NIRSpec分光– 11月-1月: PRIMER, COSMOS領域: NIRCam撮像– 12月: CEERS: EGS領域 NIRSpec分光• 次のプロポーザル締切は2023/1/27です– 理論研究者も是非（理論→観測で成功例多数）

2022年度 天文・天体物理若手夏の学校播金優一（58/59）

JWST 今後の個人的な期待• 現在見つかっているz>12銀河候補の分光– 1年以内には結果がでて様子がわかってくるだろう– z>20候補？

• z>6銀河のISM (e.g., 金属量) の系統的調査– この秋くらいからさらに本格化• 予想していなかった新発見– 大きな発見は望遠鏡稼働の数年後くらいに起きる– すばる (1999年稼働): z=6.9銀河の発見 (Iye+06)– アルマ (2013年稼働): z=7-9 [OIII]88um分光 (Inoue+16,Hashimoto+18)– 意外と、遠方銀河ではない分野かも2022年度 天文・天体物理若手夏の学校

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まとめ• JWSTは遠方銀河研究に革命を起こしつつある– z=9-17 銀河候補の大量発見– z>6 銀河のISMの物理状態 (例: 金属量, 電離パラメータ)– 遠方銀河のサイズ, 力学構造, AGN, 再電離, 星質量関数…

• 新規参入して大発見ができるかも– 多くのデータが公開されている• 天文学者という仕事、めちゃくちゃ楽しいです– 驚きで鳥肌が立つ瞬間が何度かあります。
– JWSTデータを使ってz=12光度関数を描いた瞬間は、天文学者になってよかった、と思いました。