2023年12月4日、KagaQ

1. 21cm線で探る宇宙の暗⿊時代と宇宙の夜明け
島袋隼⼠（云南⼤学）
2023年12⽉4⽇（⽉）@KagaQ
©国⽴天⽂台

2. • 島袋隼士（しまぶくろ�はやと）
• 1987年10月29日生まれ
• 東北大学宇宙地球物理学科天文学コース卒（
2
0
1
1
年
3
月）
• 名古屋大学大学院素粒子宇宙物理学専攻卒（
2
0
1
6
年
3
月、博士
（理学））
• パリ天文台（ポスドク）→清華大学（ポスドク）→雲南大学（副研究員
→准教授）
• 英検
2
級、
H
S
K
4
級（中国語の検定試験）
• 専門は観測的宇宙論。特に宇宙再電離期、
2
1
c
m
線。
ざっくり自己紹介

3. 論⽂を書いたり、
国際会議での発表、研究会の招待講演、やコロキウムなども。

4. アウトリーチ活動も
「オンライン天⽂学講座」（peatixで申し込めます！） Youtube
Voicy
Mond

5. ABEMA prime
朝⽇新聞
琉球新報
News23
アウトリーチ・・・？

6. 宇宙再電離期と
2
1
c
m
線

7. 現在の宇宙
©JWST

8. 現在の宇宙
星、銀河で輝く夜空
©JWST

9. 過去の宇宙

10. 過去の宇宙
星や銀河が存在しない真っ暗な宇宙

11. 過去の宇宙
星や銀河が存在しない真っ暗な宇宙
真っ暗な宇宙はどのような過程を経て、現在の宇宙になっ
たのだろう？

12. 宇宙の歴史
現在
過去
https://universe-review.ca/
宇宙暗⿊時代（Dark Ages）・・・星や銀河の存在しない真っ暗な時代
宇宙再電離期（Epoch of Reionization, EoR)・・・銀河からの紫外線
によって銀河間物質（IGM)中の⽔素が電離（イオン化）。
宇宙の夜明け(Cosmic Dawn)・・・宇宙最初の星や銀河が作られる
(宇宙誕⽣後約2億年くらい).
©国⽴天⽂台

13. 宇宙の歴史
現在
過去
https://universe-review.ca/
宇宙暗⿊時代（Dark Ages）・・・星や銀河の存在しない真っ暗な時代
宇宙再電離期（Epoch of Reionization, EoR)・・・銀河からの紫外線
によって銀河間物質（IGM)中の⽔素が電離（イオン化）。
宇宙の夜明け(Cosmic Dawn)・・・宇宙最初の星や銀河が作られる
(宇宙誕⽣後約2億年くらい).
©国⽴天⽂台
まだ観測されていない！！
宇宙論的、天体物理学的な
謎が詰まっている。

14. ⽔素（H）は陽⼦（p）と電⼦（e）で作られている。電⼦は陽⼦の周りを周っている。
⽔素
電⼦が陽⼦の周りから⾶び出す
＝電離（イオン化）
p e p
e
宇宙（銀河間物質）の⼤部分は⽔素でできている。その⽔素が電離することを宇宙
再電離と呼ぶ。

15. （C)Kenji Hasegawa（Nagoya University）
Credit: M. Alvarez, R. Kae

16. （C)Kenji Hasegawa（Nagoya University）
Credit: M. Alvarez, R. Kae

17. Q:宇宙暗⿊時代、宇宙の夜明け、宇宙再電離期は何で重要？
？
まず、⼈間の例で例えてみましょう。

18. Q:宇宙暗⿊時代、宇宙の夜明け、宇宙再電離期は何で重要？
まず、⼈間の例で例えてみましょう。

20. 宇宙暗⿊時代、宇宙最初の星や銀河ができた時代、宇宙再電離
期はまだよく分かっていない！！

21. 宇宙暗⿊時代、宇宙最初の星や銀河ができた時代、宇宙再電離
期はまだよく分かっていない！！
？

22. ⾚⽅偏移
⾚⽅偏移 （redshift)：宇宙膨張によって、光の波⻑がどれだけ伸びた
のかを表す量。⼤きい値ほど、過去の（若い）宇宙。
z
＊救急車のサイレンと同じ（近づいてくる救急車と遠ざかる救急車で聞こえ方が違いますね。）
元々の波長
伸びた波長
z=0 : 現在（138億歳）
（例）
z=0.1 : 124億歳
z=1 : 60億歳
z＝10：6億歳
z＝20：1億歳
宇宙年齢
z =
0
0

23. 陽⼦ 電⼦
21cm線放射（1.4GHz）
銀河間物質 ⼤部分 占 ⽔素。中性⽔素 宇宙暗⿊時代 宇宙再電離期
宇宙 調 適 。
Singlet
Triplet
21cm線輝線:中性⽔素 超微細構造 21cm線輝線 放射
遷移
Tb =
TS T
1 + z
(1 exp(⌧⌫))
⇠ 27xH(1 + m)
✓
H
dvr/dr + H
◆ ✓
1
T
TS
◆ ✓
1 + z
10
0.15
⌦mh2
◆1/2 ✓
⌦bh2
0.023
◆
[mK]
輝度温度
⾚：宇宙論 ⻘：天体物理
21cm線輝線

24. 陽⼦ 電⼦
21cm線放射（1.4GHz）
銀河間物質 ⼤部分 占 ⽔素。中性⽔素 宇宙暗⿊時代 宇宙再電離期
宇宙 調 適 。
Singlet
Triplet
21cm線輝線:中性⽔素 超微細構造 21cm線輝線 放射
遷移
Tb =
TS T
1 + z
(1 exp(⌧⌫))
⇠ 27xH(1 + m)
✓
H
dvr/dr + H
◆ ✓
1
T
TS
◆ ✓
1 + z
10
0.15
⌦mh2
◆1/2 ✓
⌦bh2
0.023
◆
[mK]
輝度温度
⾚：宇宙論 ⻘：天体物理
21cm線輝線

25. 再電離と21cm線
21cm線で観た銀河間物質中の⽔素の空間分布（シミュレーション結果）
イオン化率５０％ イオン化率80％
電離領域
中性領域
（No 21cm線）
（21cm線で⾒える）

26. 21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。
Liu & Shaw (2020)
21cm線 統計的 記述 ・・・
⾚⽅偏移
21cm線輝線

27. 21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。
Liu & Shaw (2020)
21cm線 :全天 空間
平均 取 21cm線
21cm線 統計的 記述 ・・・
⾚⽅偏移
21cm線輝線

28. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
Singhʼs slide

29. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
• 、 検出 本当 ・・・
Singhʼs slide

30. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
• 、 検出 本当 ・・・
1.未知 物理（ 相互作⽤ 、Barkana 2018, Fialkov
& Barkana 2018 ）
Singhʼs slide

31. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
• 、 検出 本当 ・・・
1.未知 物理（ 相互作⽤ 、Barkana 2018, Fialkov
& Barkana 2018 ）
2.未知 天体物理学（過剰 背景電波源 、Fialkov & Barkana 2019, Reis et al
2020 ）
Singhʼs slide

32. 21cm線観測最前線
Singhʼs slide
• 、 検出 誤 ・・・
前景放射 差 引 系統誤差 評価 不⼗分 （Hills et al 2018,
Singh & Subrahmanyan 2019）
(個⼈的 考 ⽅ ⼈ 多 様 感 )
Bouman et al 2018
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・

33. 21cm線観測最前線
•⼀⽅、SARAS3 EDGES 様 信号 検出 報告
（Singh et al 2022）
•SARAS3 EDGES 結果 相関 、correlation ⻘ 分布 。相関 無
⾚ 分布 。観測結果 0.12(⾚ 分布 consistent)

34. 21cm線観測最前線
•⼀⽅、SARAS3 EDGES 様 信号 検出 報告
（Singh et al 2022）
•SARAS3 EDGES 結果 相関 、correlation ⻘ 分布 。相関 無
⾚ 分布 。観測結果 0.12(⾚ 分布 consistent)
論争 現在 続 、決着
第三 観測 必要！！

35. Liu & Shaw (2020)
21cm線輝線
⾚⽅偏移
21cm線 統計的 記述 ・・・
21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。

36. 21cm線
h Tb(k) Tb(k
0
)i = (2⇡)3
(k + k
0
)P21
Liu & Shaw (2020)
21cm線輝線
⾚⽅偏移
21cm線 統計的 記述 ・・・
21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。

37. MWA LOFAR HERA
GMRT
電波⼲渉計
たくさんのアンテナを組み
合わせて観測する。
21cm線観測最前線

38. MWA LOFAR HERA
GMRT
電波⼲渉計
たくさんのアンテナを組み
合わせて観測する。
しかし、まだ再電離期の宇宙からの
21cm線は観測されていない！
21cm線観測最前線

39. 現在、MWA、LOFAR、HERA 観測 進 、21cm線
上限値 与 。 、理論予想 2,3桁⼤ 値 上限値
困難:電離層、RFI(⼈⼯電波)、天 川銀河 前景放射
Shimabukuro et al 2022
21cm線観測最前線

40. •21cm線を観測するための新しい望遠鏡SKAが2028年に観測開始予定！

41. •21cm線を観測するための新しい望遠鏡SKAが2028年に観測開始予定！

42. ⼈⼯電波
⼈⼯電波（RFI)は21cm線観測の邪魔！！

43. FARSIDE
Lunar Crater Telescope
“We choose to go to the moon”
-J.F. Kennedy(1962)
⽉ ・・・
鸿蒙计划
•2030年代、2040年代 電波天⽂学 ⽉⾯望遠鏡、⽉軌道
衛星 ⽤ 「Lunar Radio Astronomy」 時代 ？
•⽉ 、低周波電波観測 邪魔 電離層 RFI 影響
抑 。
•天体 存在 暗⿊時代 宇宙論探査 使
。

44. FARSIDE
Lunar Crater Telescope
“We choose to go to the moon”
-J.F. Kennedy(1962)
⽉ ・・・
鸿蒙计划
•2030年代、2040年代 電波天⽂学 ⽉⾯望遠鏡、⽉軌道
衛星 ⽤ 「Lunar Radio Astronomy」 時代 ？
•⽉ 、低周波電波観測 邪魔 電離層 RFI 影響
抑 。
•天体 存在 暗⿊時代 宇宙論探査 使
。
Are you ready for new era
of astronomy?

45. • 21cm線シグナル⾼次統計量（bispectrum、skewness）
• 機械学習を⽤いた21cm線シグナル解析⽅法の提案
• 21cm forestを⽤いた暗⿊物質の探査⽅法の提案
• ミンコフスキー汎関数を⽤いた再電離期のトポロジー解析 などなど
私 研究活動

46. まとめ
• 宇宙の歴史を⾒ると、宇宙最初の星や銀河のできた時代につ
いてはよく分かっていない。
• そんな時期を探る有効な⽅法が中性⽔素から出る21cm線電
波。
• 現在、21cm線電波を観測するプロジェクトが進⾏している
が、再電離期の21cm線は未検出。
• SKAは21cm線観測を⽬的とした強⼒な望遠鏡。さらに、⽉⾯
望遠鏡なども計画中。今後の電波宇宙論から⽬が離せない。

47. 発展内容

48. JWSTの衝撃
Robertson et al (astro-ph/2212.04480)
Tacchella et al (astro-ph/2302.07234)
• 銀河（候補） 次々
⾒ 時代。
z > 10
• 銀河 、 分光
観測
z = 10.6
今、⾼⾚⽅偏移宇宙探査 熱 ！！

49. 平均的な中性⽔素率の時間進化（グローバルヒストリー）
再電離期IGMへの観測的制限
(Naidu et al 2020)
IGMの平均中性率

50. 平均的な中性⽔素率の時間進化（グローバルヒストリー）
再電離期IGMへの観測的制限
(Naidu et al 2020)
IGMの平均中性率
中性⽔素率のグローバルな進化しか分からない

51. 陽⼦ 電⼦
21cm線放射（1.4GHz）
中性⽔素 宇宙暗⿊時代 宇宙再電離期 IGM 調 適
Singlet
Triplet
21cm線輝線:中性⽔素 超微細構造 21cm線輝線 放射
遷移
Tb =
TS T
1 + z
(1 exp(⌧⌫))
⇠ 27xH(1 + m)
✓
H
dvr/dr + H
◆ ✓
1
T
TS
◆ ✓
1 + z
10
0.15
⌦mh2
◆1/2 ✓
⌦bh2
0.023
◆
[mK]
輝度温度
⾚：宇宙論 ⻘：天体物理
21cm線輝線

52. 陽⼦ 電⼦
21cm線放射（1.4GHz）
中性⽔素 宇宙暗⿊時代 宇宙再電離期 IGM 調 適
Singlet
Triplet
21cm線輝線:中性⽔素 超微細構造 21cm線輝線 放射
遷移
Tb =
TS T
1 + z
(1 exp(⌧⌫))
⇠ 27xH(1 + m)
✓
H
dvr/dr + H
◆ ✓
1
T
TS
◆ ✓
1 + z
10
0.15
⌦mh2
◆1/2 ✓
⌦bh2
0.023
◆
[mK]
輝度温度
⾚：宇宙論 ⻘：天体物理
21cm線輝線

53. 21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。
Liu & Shaw (2020)
21cm線 統計的 記述 ・・・
⾚⽅偏移
21cm線輝線

54. 21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。
Liu & Shaw (2020)
21cm線 :全天 空間
平均 取 21cm線
21cm線 統計的 記述 ・・・
⾚⽅偏移
21cm線輝線

55. Liu & Shaw (2020)
21cm線輝線
⾚⽅偏移
21cm線 統計的 記述 ・・・
21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。

56. 21cm線
h Tb(k) Tb(k
0
)i = (2⇡)3
(k + k
0
)P21
Liu & Shaw (2020)
21cm線輝線
⾚⽅偏移
21cm線 統計的 記述 ・・・
21cm線 使 、IGM中 中性⽔素 空間分布 。

57. 再電離期のIGMの性質についてより詳しく知りたい。
（例）
•再電離モデルへの制限
•イオン化バブルの空間的性質（トポロジー等）や時間進化
•再電離源は何？
•銀河形成や進化と再電離の関係

58. 再電離期のIGMの性質についてより詳しく知りたい。
そのためには、再電離期の銀河間物質を直接観測するのが良い。
（例）
•再電離モデルへの制限
•イオン化バブルの空間的性質（トポロジー等）や時間進化
•再電離源は何？
•銀河形成や進化と再電離の関係

59. 再電離期のIGMの性質についてより詳しく知りたい。
そのためには、再電離期の銀河間物質を直接観測するのが良い。
（例）
•再電離モデルへの制限
•イオン化バブルの空間的性質（トポロジー等）や時間進化
•再電離源は何？
•銀河形成や進化と再電離の関係
✕
ALMAやJWST、すばる望遠鏡などの銀河観測とも相補的！

60. 再電離期のIGMの性質についてより詳しく知りたい。
そのためには、再電離期の銀河間物質を直接観測するのが良い。
（例）
•再電離モデルへの制限
•イオン化バブルの空間的性質（トポロジー等）や時間進化
•再電離源は何？
•銀河形成や進化と再電離の関係
✕
ALMAやJWST、すばる望遠鏡などの銀河観測とも相補的！

61. Greig & Mesinger (2016), Park + (2018)
•ベイズ統計学(MCMC)を⽤いて21cm線パワース
ペクトルから再電離パラメータ推定
Park et al 2018
21cm線 観測 何 分

62. Greig & Mesinger (2016), Park + (2018)
•ベイズ統計学(MCMC)を⽤いて21cm線パワース
ペクトルから再電離パラメータ推定
•21cm線⾼次統計量（bispectrum, higher moment）
Shimabukuro + (2015,2016,2017), Yoshiura + (2015)
Watkinson + (2017,2022), Majumadar + (2018),
Park et al 2018
21cm線 観測 何 分

63. Greig & Mesinger (2016), Park + (2018)
•ベイズ統計学(MCMC)を⽤いて21cm線パワース
ペクトルから再電離パラメータ推定
•機械学習を⽤いた21cm線シグナルからの情報
抽出
Shimabukuro & Semelin (2017), Kern+(2017), Schmit + (2018)
•21cm線⾼次統計量（bispectrum, higher moment）
Shimabukuro + (2015,2016,2017), Yoshiura + (2015)
Watkinson + (2017,2022), Majumadar + (2018),
Park et al 2018
Shimabukuro & Semelin (2017)
21cm線 観測 何 分

64. Greig & Mesinger (2016), Park + (2018)
•ベイズ統計学(MCMC)を⽤いて21cm線パワース
ペクトルから再電離パラメータ推定
•機械学習を⽤いた21cm線シグナルからの情報
抽出
Shimabukuro & Semelin (2017), Kern+(2017), Schmit + (2018)
•21cm線⾼次統計量（bispectrum, higher moment）
Shimabukuro + (2015,2016,2017), Yoshiura + (2015)
Watkinson + (2017,2022), Majumadar + (2018),
統計的アプローチで再電離モデルへの制限
Park et al 2018
Shimabukuro & Semelin (2017)
21cm線 観測 何 分

65. •再電離源と21cm線シグナル (e.g.) Iliev+ (2012), Kulkarni+ (2017)
Kulkarni+ (2017)
21cm線 観測 何 分

66. •再電離源と21cm線シグナル
•銀河形成と再電離
銀河形成・進化が再電離に
与える影響を評価
(e.g.) Iliev+ (2012), Kulkarni+ (2017)
Kulkarni+ (2017)
(e.g.) Hutter+ (2017,2021), DRAGONS
simulation, TESAN simulation
Hutter+ (2017)
銀河からの脱出光⼦
21cm線 観測 何 分

67. 21cm線 観測 何 分

68. •ミンコフスキー汎関数（体積や表⾯積、ジーナス等）
(e.g.) Gleser + (2006), Lee +(2008), Friedrich + (2011),
Hong + (2014), Yoshiura + (2017), Chen + (2019)
Chen + (2019)
21cm線 観測 何 分

69. •ミンコフスキー汎関数（体積や表⾯積、ジーナス等）
•Granulometry法（粒度分析、サイズ分布）
(e.g.) Gleser + (2006), Lee +(2008), Friedrich + (2011),
Hong + (2014), Yoshiura + (2017), Chen + (2019)
Kakiichi + (2017)
Chen + (2019)
21cm線 観測 何 分

70. •ミンコフスキー汎関数（体積や表⾯積、ジーナス等）
•位相幾何学的アプローチ
（ベッチ数）
•Granulometry法（粒度分析、サイズ分布）
(e.g.) Gleser + (2006), Lee +(2008), Friedrich + (2011),
Hong + (2014), Yoshiura + (2017), Chen + (2019)
(e.g.) Giri + (2021), Kapahtia + (2021)
Kakiichi + (2017)
Chen + (2019)
Giri + (2021)
再電離期IGMの空間的（幾何学的）特徴を定量的
に評価
21cm線 観測 何 分

71. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
Singhʼs slide

72. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
• 、 検出 本当 ・・・
Singhʼs slide

73. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
• 、 検出 本当 ・・・
1.未知 物理（ 相互作⽤ 、Barkana 2018, Fialkov
& Barkana 2018 ）
Singhʼs slide

74. Bouman et al 2018
21cm線観測最前線
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・
• 、 検出 本当 ・・・
1.未知 物理（ 相互作⽤ 、Barkana 2018, Fialkov
& Barkana 2018 ）
2.未知 天体物理学（過剰 背景電波源 、Fialkov & Barkana 2019, Reis et al
2020 ）
Singhʼs slide

75. 21cm線観測最前線
Singhʼs slide
• 、 検出 誤 ・・・
前景放射 差 引 系統誤差 評価 不⼗分 （Hills et al 2018,
Singh & Subrahmanyan 2019）
(個⼈的 考 ⽅ ⼈ 多 様 感 )
Bouman et al 2018
•2018年、EDGES 21cm線 検出 報告。 本当
⾼⾚⽅偏移21cm線初観測！ 、 ・・・

76. 21cm線観測最前線
•⼀⽅、SARAS3 EDGES 様 信号 検出 報告
（Singh et al 2022）
•SARAS3 EDGES 結果 相関 、correlation ⻘ 分布 。相関 無
⾚ 分布 。観測結果 0.12(⾚ 分布 consistent)

77. 21cm線観測最前線
•⼀⽅、SARAS3 EDGES 様 信号 検出 報告
（Singh et al 2022）
•SARAS3 EDGES 結果 相関 、correlation ⻘ 分布 。相関 無
⾚ 分布 。観測結果 0.12(⾚ 分布 consistent)
論争 現在 続 、決着
第三 観測 必要！！

78. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
HERA collaboration 2022b

79. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
HERA collaboration 2022b

80. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
HERA collaboration 2022c

81. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
HERA collaboration 2022c

82. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
•⾼⾚⽅偏移銀河 X線光度 星形成率 ⽐ 関
、 厳 制限 得 。
HERA 得
事後分布
HERA collaboration 2022c

83. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
•⾼⾚⽅偏移銀河 X線光度 星形成率 ⽐ 関
、 厳 制限 得 。
場合 関係
HERA 得
事後分布
•⾼⾚⽅偏移銀河 、 銀河 ⽐ 、
X線光度 ⾼ 。
HERA collaboration 2022c

84. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
•⾼⾚⽅偏移銀河 X線光度 星形成率 ⽐ 関
、 厳 制限 得 。
場合 関係
HERA 得
事後分布
•X線光度 ⾼ →⾦属量 低 。 、
初代銀河 ⾦属量 低 。 事 理論的
予想 、実際 観測的 ⽰
意義 ⼤ 。
•⾼⾚⽅偏移銀河 、 銀河 ⽐ 、
X線光度 ⾼ 。
HERA collaboration 2022c

85. 21cm線観測最前線
•HERA 天体物理学的 制限。多 HERA 有無
制限 変化 、銀河光度関数 Lyman-alpha forest, CMB観測 制限
⼤ 。 ・・・
21cm線 使 天体物理学 時代 ⾜⾳ 聞 。
•⾼⾚⽅偏移銀河 X線光度 星形成率 ⽐ 関
、 厳 制限 得 。
場合 関係
HERA 得
事後分布
•X線光度 ⾼ →⾦属量 低 。 、
初代銀河 ⾦属量 低 。 事 理論的
予想 、実際 観測的 ⽰
意義 ⼤ 。
•⾼⾚⽅偏移銀河 、 銀河 ⽐ 、
X線光度 ⾼ 。
HERA collaboration 2022c

86. •現在、観測 ⾏ 望遠鏡 、21cm線 統計的検出 ⽬指
、SKA 宇宙暗⿊時代 宇宙再電離期 21cm線 （空間分布）
観測 可能 。
21cm線観測 未来
包 宇宙 歴史 「写真撮影」 ！

87. 既 PASJ 読 。
詳 知 場合・・・

88. 頭 ⽚隅 ⼊
• 宇宙暗⿊時代 宇宙再電離期 宇宙 歴史 中 包
• 21cm線 使 、 時代 理解
• 既 21cm線検出 向 観測 始 、 将来観測
SKA計画 動 。
• 将来 ⽉ 舞台 低周波電波天⽂学 計画
• 来 新時代 低周波電波天⽂学 、 触 解析
⼈材 重宝 （ 繋 ！？）。 、
！