No. 262: 2015/4/9 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: The Evolution of Molecular Gas and Star Formation from the Peak Epoch of Galaxy Formation to the Present †

Comprehensive and systematic studies of the molecular content of galaxies during the epochs that are associated with the peak (z~1-2), and subsequent winding down (z<1) of star formation in the Universe are enabling us to illustrate the important role that cold gas, , the fuel for star formation, has played in the assembly of galaxies across cosmic time. Surveys, including COLDGASS and PHIBSS1&2, already provide robust molecular gas detections in hundreds of normal, star forming galaxies, from redshifts 0-2.5. In this talk, we focus on results from PHIBSS, comprising two IRAM Large Programs, where we are we have are mapping the CO J=3-2 or J-2-1 line emission in ~200 such galaxies from z=0.5-2.5; we find that galaxies at these epochs are very gas rich, relative to their star-forming counterparts in the local Universe. We discuss scaling relations for massive star forming galaxies that we derive from these data, and the impact of all of these new observations on our understanding of galaxy evolution in the early Universe.

No. 263: 2015/4/16 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: Starformation Project: SOLA †

The multi-national SOLA (Soul of Lupus with ALMA) consortium has initiated a very large program to conduct comprehensive studies of the Lupus Molecular Clouds and their star formation processes. The long-term goal is to exploit ALMA and other growing observational capabilities in the southern hemisphere to establish the Lupus region as a prototypical low-mass star forming region on a par with, for example, the Taurus clouds in the northern sky. In this talk, I present how I started the SOLA project and how I managed the team together with the latest status.

No. 264: 2015/5/14 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: EHTによるM87のブラックホールの事象の地平面付近の探査 †

おとめ座銀河団の中心に位置する巨大電波銀河M87 は全天で二番目に角半径が大きい超巨大ブラックホールを有し、国際サブミリ波VLBI 観測網Event Horizon Telescope (EHT) の初期観測によって 5.5 Rs の構造が検出されるなど、ブラックホールの事象の地平面の直接撮像が期待されている天体である。本講演では2012 年に行われたEHT のM87 の1.3 mm 帯の初期観測の結果を報告する。

M87 の事象の地平面近傍の構造の輝度温度は2x10^10 K であり、ブラックホールから10^2 Rs 以内に存在する1-86 GHz 帯の電波コアのピークの輝度温度と概ね一致する。これはジェットの磁場のプロファイルがB ∝ r^-1 に近いことを示唆しており、今後のEHT や3 mm 帯の観測、超解像度イメージングを駆使した低周波帯の観測などによりジェットの生成に重要な役割を果たす磁場構造の解明に大きな進展が期待される。

これらの観測的成果に加えて、近年、本間、秋山、田崎ら日本のグループが進める疎性モデリングを用いた新たな電波干渉計のイメージング技法の 登場などにより、EHT による事象の地平面の撮像の実現可能性は飛躍的に高まってきている。最後に今後のEHT の展望を紹介したい。

No. 265: 2015/5/21 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: Precise and fast computation of generalized Fermi-Dirac integral by parameter polynomial approximation †

The generalized Fermi-Dirac integral, $F_k(\eta,\beta)$, is approximated by a group of polynomials of $\beta$ as $F_k(\eta,\beta) \approx \sum_{j=0}^J g_j \beta^j F_{k+j} (\eta)$ where $J=1(1)10$. Here $F_k(\eta)$ is the Fermi-Dirac integral of order $k$ while $g_j$ are the numerical coefficients of the single and double precision minimax polynomial approximations of the generalization factor as $\sqrt{1+x/2} \approx \sum_{j=0}^J g_j x^j$. If $\beta$ is not so large, an appropriate combination of these approximations computes $F_k(\eta,\beta)$ precisely when $\eta$ is too small to apply the optimally truncated Sommerfeld expansion (Fukushima, 2014, Appl. Math. Comp., 234, 417). For example, a degree 8 single precision polynomial approximation guarantees the 24 bit accuracy of $F_k(\eta,\beta)$ of the orders, $k=-1/2(1)5/2$, when $-\infty < \eta \le 8.92$ and $\beta \le 0.2113$. Also, a degree 7 double precision polynomial approximation assures the 15 digit accuracy of $F_k(\eta,\beta)$ of the same orders when $-\infty < \eta \le 29.33$ and $0 \le \beta \le 3.999 \times 10^{-3}$. Thanks to the piecewise minimax rational approximations of $F_k(\eta)$ (Fukushima, 2015, Appl. Math. Comp., 259, 708), the averaged CPU time of the new method is only 0.9--1.4 times that of the evaluation of the integrand of $F_k(\eta,\beta)$. Since most of $F_k(\eta)$ are commonly used in the approximation of $F_k(\eta,\beta)$ of multiple contiguous orders, the simultaneous computation of $F_k(\eta,\beta)$ of these orders is further accelerated by the factor 2--4. As a result, the new method runs 70-450 times faster than the direct numerical integration in practical applications requiring $F_k(\eta, \beta)$.

No. 267: 2015/7/2 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: Spiral structures of nearby galaxies from CO observations †

1つめは、星の質量分布と分子＋原子ガスの質量分布のピーク位置のずれ （=offset）の銀河円盤内での変化である。 理論計算により、腕構造が長寿命（1Gyr程度）である場合には、 このずれが銀河中心からの距離やガスの自己重力の強さに依存すると 考えられるが、近傍渦巻銀河M51で測定したoffsetには、 そのような依存性は見られなかった。 その結果、M51の腕構造は数百Myr程度の時間で変化していると考えられる。

2つめは、COとHαのピーク位置のずれから 腕構造のパターン速度と星形成時間を推定する手法（offset法）である。 12の近傍渦巻銀河にこの手法を適用した結果、 5つの銀河でパターン速度と星形成時間を決定できた。 星形成時間は数〜数十Myrであることから、星形成過程においては 分子雲の自己重力が重要であると考えられる。

No. 268: 2015/7/9 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: The Southern African Large Telescope †

The Southern African Large telescope (SALT) is the largest single telescope in the southern hemisphere.Its primary mirror comprises 91 hexagonal segments, each 1 metre across, giving an effective collecting diameter of 9.2 metre. SALT is owned by a number of international partners, of which South Africa is the largest shareholder. I will introduce the telescope, some of its unusual features, and the current suite of instruments. I will finish with some examples of recent science completed with SALT.

No. 269: 2015/7/23 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: 赤外線観測によるAGNトーラスの研究 †

トーラスは中心エンジンによって温められ、その再放射によって中間赤外 線で明るく輝くことが知られている。本講演では、我々が中間赤外線観測 を通して行ってきた研究、特に 1) AGNトーラスモデルへの制限 2) 埋もれ たAGNの探査 3) 種族ごとのトーラスの幾何構造の違いについて紹介する。 また、時間が許せば、我々が最近興味を持っている特殊な性質を持ったAG Nについても、簡単に紹介したい。

No. 270: 2015/9/24 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: サブミリ波・近赤外撮像で探る惑星形成 †

系外惑星が普遍的に存在することは明らかとなっているが、それら及び太陽系 惑星がどのように形成したのかは全く分かっていない。惑星形成の過程を理解す るには、原始惑星系円盤で実際に何が起こっているのかを、観測で知る必要がある。 　近年、近赤外線では補償光学の性能向上や観測手法の工夫により、星から100AU 以内において10 AU未満の構造を空間分解できるようになっている。すばるを 用いた我々の撮像観測からは、年齡100万年程度のA・F型星について、スパイラル アームや強い非軸対称構造を示す円盤が複数存在することが明らかとなった。 また、ALMAによる観測が始まり、従来標準とされてきた惑星形成理論の改善、 あるいは複数の形成過程の考慮を促すデータが得られつつある。例えば、我々が 観測した円盤においては、星から100 AU以上離れた場所でダスト柱密度が局所的に 上昇している領域が見つかり、ガス・ダスト質量比が円盤内で大きく変化してい る兆候もとらえられた。 　本談話会では、このように日本のグループが中心となって行っている原始惑星 系円盤の観測研究について紹介する。

No. 272: 2015/10/15 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: ガンマ線バーストの起源を探る †

2000年代の理論的・観測的研究は金属量の少ない大質量星がlong GRBを引き起こしやすいことが示唆してきた。しかし2010年以降、従来研究の問題点が指摘されるとともに、高金属な起源星の存在を示唆する観測例も複数報告され、long GRBの起源を低金属星とする理解に疑問が投げかけられている。

この談話会ではlong GRBの起源の解明に向けたこれまでの理論的・観測的研究をレビューし、従来研究の問題点を克服するために近年とりくまれている研究を、我々のグループによるSubaru/Gemini時間交換プログラムを利用した分光キャンペーンの結果を中心に紹介する。

No. 273: 2015/10/29 (Thu) 15:30-16:30 †

Title: 重力レンズ銀河団計測による宇宙論パラメーター推定とHSC surveyによる重力レンズサイエンス †

談話会では、始めに重力レンズ現象と銀河団についての基礎的事項をおさらいした後 上記研究（Hamana et al. 2015, PASJ, 67, 34）を紹介します。 最後に現在進行中のHyper SuprimeCam?　surveyによる大規模サーベイデータを用いた 関連研究の現状と展望を紹介します。

No. 277: January 7th, 2016 (Thu) 15:30 - 16:30 †

Title: 近赤外高分散分光による太陽系外惑星探索 †

その中でもとりわけ注目が集まっているのは晩期M型矮星などの低質量星周りの惑星系である。0.3太陽質量以下の超低質量星をターゲットにできれば、地球質量程度の惑星の系統的な探索が初めて可能になり、地球のような岩石惑星の形成過程の理解に向けて非常に重要な情報を提供する。また、このような星の周りではハビタブルゾーンが主星に近いため、ハビタブルな（生命居住可能な）地球型惑星候補の発見も可能で、近赤外の系外惑星探索の大きな目標の一つとなっている。

No. 278: January 28th, 2016 (Thu) 16:00 - 17:00 †

Title: Rotation curve of M33 explained by dark matter disc †

Abstract：We developed a numerical method to compute the gravitational field of an infinitely-thin axisymmetric disc with an arbitrary profile of the surface mass density. We evaluate the gravitational potential by a split quadrature using the double exponential rule and obtain the acceleration vector by numerically differentiating the potential by Ridder's algorithm. The new method is of around 12 digit accuracy and sufficiently fast because requiring only one-dimensional integration. By using the new method, we show the rotation curve of some non-trivial discs: (i) truncated power-law discs, (ii) discs with a non-negligible center hole, (iii) truncated Mestel discs with edge-softening, (iv) double power-law discs, (v) exponentially-damped power-law discs, and (vi) an exponential disc with a sinusoidal modulation of the density profile. Also, we present a couple of model fittings to the observed rotation curve of M33: (i) the standard deconvolution by assuming a spherical distribution of the dark matter and (ii) a direct fit of infinitely-thin disc mass with a double power-law distribution of the surface mass density. Although the number of free parameters is a little larger, the latter model provides a significantly better fit. The determined profile of the surface mass density of the disc is significantly larger than those of the observed stars and gas. This hints a disc-like distribution of the dark matter.

No. 279: Feb. 16th, 2016 (Tue) 13:05 - 14:05†

Title: The Role of Molecular Gas and Mergers in the Evolution of the Galaxy "Main Sequence" †

Abstract：A new multi-wavelength study of the GOALS sample of Luminous Infrared Galaxies (LIRGs) in the local universe shows that large molecular gas fractions and galaxy interactions/mergers play a dominant role in powering these objects by fueling BOTH intense starbursts and AGN. As the galaxy nuclei approach coalescence, AGN power reaches it peak, triggering powerful outflows, which rapidly “quench” circum-nuclear star formation as the merger remnant settles into a gas-poor, quiescent phase. Although LIRGs are relatively rare at z ~ 0, more recent deep field far-infrared surveys by Spitzer and Herschel show that they represent a substantial fraction of the massive galaxy population at higher redshift. Early analysis of these faint FIR sources suggested that LIRGs at high redshift were mainly isolated disk galaxies primarily powered in-situ by disk-wide starbursts fueled by “cold streams” of gas accretion. In this new picture, interactions, mergers, and AGN presumably played an insignificant role. This new view for high-z LIRGs was further reinforced by the apparent existence of a simple “Main Sequence” (MS) of star formation, in which the ratio of the current star-formation rate (SFR) to total stellar mass (M*) was largely independent of galaxy stellar mass. HOWEVER, more recent analysis of the log(SFR) - log(M*) relation shows that this early view of the existence of a simple "MS" was incorrect, raising the strong possibility that interactions, mergers, large gas-fractions, and AGN all play a significant role in the evolution of LIRGs at ALL redshifts. More detailed observations with ALMA will be essential for determining the roles of both starbursts and AGN (and the role of mergers) in the evolution of LIRGs at all redshifts.

No. 280: Feb. 17th, 2016 (Wed) 11:00 - 12:00†

Title: Supermassive Black Holes: Impact on Galaxy Formation and Evolution †

Abstract：Supermassive black holes, weighing between millions to billions times the mass of the Sun, are believed to power quasars and other energetic activity in the centers of galaxies. With the help of advanced telescopes from the ground and in space, operating across the electromagnetic spectrum, astronomers have now discovered that supermassive black holes not only exist, but that they are very common and play a critical role in the formation and evolution of galaxies in the Universe. A class of intermediate-mass black holes has also been found. These "seeds" help us understand the formation and growth of supermassive black holes and the origin of quasars in the early Universe. Mergers of seed black holes will provide an important source of gravitational wave radiation that can be detected with upcoming experiments. I describe these recent discoveries, which are among the most important developments in astronomy and astrophysics during the past 15 years.

No. 281: Feb. 19th, 2016 (Fri) 13:30 - 14:30†

Title: Polarization Aberration in Astronomical Telescopes †

Abstract：The PSF for astronomical telescopes and instruments depends not only on geometric aberrations and scalar wave diffraction, but also on those wavefront errors introduced by the physical optics and the polarization properties of reflecting and transmitting surfaces within the optical system. These vector wave aberrations, called polarization aberrations, result from two sources the mirror coatings necessary to make the highly reflecting mirror surfaces, and the angles of incidence. The analytical tools to calculate the PSF image are described. The point spread function consists of four separate components, which include two faint components with a spatial extent about twice the size of the diffraction limited image. An example telescope system is analyzed to help understand how astronomical image data is affected by instrumental polarization.

No. 282: Mar. 9th, 2016 (Fri) 15:30 - 16:30 †

Title: Atmospheres of TESS Exoplanets: A Ground-Based Perspective †

Abstract: (N/A)

Last-modified: 2016-03-22 (火) 12:19:27