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VSOP-2 による天の川銀河研究 (銀河系の地図作り VSOP-2 版) - VAMOS プロジェクト -. 蜂須賀一也 ( 上海天文台). はじめに. VSOP-2 による銀河系地図作りは 天の川銀河のどの領域が良いか? 遠方( >10 kpc) のメーザー源 VSOP-2 による銀河系内水メーザー源アストロメトリには、 準備観測 が必須。 地上局で年周視差が検出できないことを VSOP-2 本観測の前に確認しなければならない。 VERA との協力が大切. VLBI astrometry for Galactic maser sources. - PowerPoint PPT Presentation
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VSOP-2 による天の川銀河研究(銀河系の地図作り VSOP-2
版)
- VAMOS プロジェクト -
蜂須賀一也( 上海天文台)
はじめに• VSOP-2 による銀河系地図作りは
天の川銀河のどの領域が良いか?– 遠方( >10 kpc) のメーザー源
• VSOP-2 による銀河系内水メーザー源アストロメトリには、準備観測が必須。– 地上局で年周視差が検出できないことを
VSOP-2 本観測の前に確認しなければならない。
– VERA との協力が大切
Reid et al. (2007)濃い青:力学的距離薄い青:年周視差距離
VLBI astrometry for Galactic maser sources
• 今まで測定された年周視差の一部のリスト– W3(OH) (Hachisuka et al. 2006,
Xu et al. 2006)– Cep A, NGC 7538, S252, ….
(Reid et al. 2007) – NGC 1333 (Hirota et al. 2007)– S 269 (Honma et al. 2007)– Orion-KL (Hirota et al. 2007)– IRAS 19134+2131 (Imai et al. 20
07) – WB89 437 (Hachisuka et al. 200
8)• 第 1 、第 2 象限が中心
– VERA や VLBA で観測し易いから
Artist Image of our Galaxy (Spitzer Space Telescope Press Release, 2008)
3年前は・・・(Spitzer space telescope press release in 2005 )
最新の銀河系像• 2 つの main arm といくつかの minor arm
– Main arm• Perseus arm• Scutum-Crux (Centaurus) arm
– Minor arm• Sagittarius arm• Outer-Norma arm• Near/Far 3 kpc arm• Orion Spur (local arm)
• メーザー源分布と腕の規模に関連性あり。– 例:メタノールメーザーは main arm のみ
で検出されているように見える。• Outer arm ではメタノールメーザーが今まで
検出されていない。– 水メーザーもペルセウス腕で数多く検出
• Outer arm では少数• VLBI による銀河系地図作りは、 2 つの Ma
in arm にあるメーザー源を中心に行うと全体像が描き易い。
• もうひとつの main arm である Scutum-Crux arm にも数多くの ( 水)メーザー源があるはず。
– W49, W3(OH), W51 クラス
Spitzer Space Telescope Press release (2008)
G.C
水メーザー源の銀河系内分布• 北天: 例えば Sunada et al. (2007)
– IRAS 源への水メーザー源サーベイ– Outer 腕(もしくは Perseus 腕)の
水メーザー源が最遠• ひょっとしたら、さらに遠い天体も?
• 南天のサーベイ– OH メーザー源への水メーザーサーベイ
• 340 度 < 銀経 < 60 度(Caswell et al. 1983 a,b)
• 260 度 < 銀経 < 326 度 (Caswell et al. 1989)
– HOPS (the H2O Plane Survey)(Walsh et al. 2008)
• Mopra telescope を使用した無バイアスサーベイ。始まったばかり。
青:水、 緑:メタノール
Sunada et al. 2007
どの領域をターゲットにするか?(銀河中心領域 R< 3 kpc と太陽近傍を除く)
(青文字は main arm)
• 第一象限( Sagittarius, Perseus, Outer (Norma), Scutum)– VERA や VLBA で観測可能– 少なくとも Scutum 腕の far サイドは VERA,VLBA では無理 (>1
5 kpc)
• 第二象限( Perseus, Outer )– VERA や VLBA で観測可能。– VSOP-2 は必要なし
• 第三象限( Perseus, Outer )– 銀経 230 度ぐらいまで VERA や VLBA で観測可能
• 銀経 230 度以降でもペルセウス腕は続く
• 第四象限 (Sagittarius, Crux, Norma, Perseus, Outer)– LBA で観測可能。 VERA や VLBA での観測は不可能。
VSOP-2 のターゲット領域外縁部 (outer G.) か内部 (inner G.)
か• 第一象限 (地上局: VERA 、 VLBA)– Sagittarius arm (far side)
• Rgc= 5 kpc, Rsun= 10 kpc– Perseus arm
• Rgc= 8 kpc, Rsun= 14 kpc– Outer arm
• Rgc= 10 kpc, Rsun= 16 kpc– Scutum arm (far side)
• Rgc= 15 kpc, Rsun= 20 kpc
• 第三象限 ( LBA 、 VERA, VLBA)– Perseus arm
• Rgc= 10- 15 kpc, Rsun= 5 - 13 kpc– Outer arm
• Rgc= 18 kpc, Rsun= 10 - 18 kpc
• 第四象限 ( LBA)– Norma arm
• Rgc= 7 kpc, Rsun= 6 - 15 kpc– Crux arm
• Rgc= 6-13 kpc, Rsun= 3 - 20 kpc– Sagittarius arm
• Rgc= 6 - 18 kpc, Rsun= 3 - 23 kpc
VSOP-2 Astrometry for Maser Objects at Scutum arm
VAMOS (バモス) project • 狙うなら、銀河系最縁部
– Scutum (盾座)腕の far サイド– 予想される距離:~ 20 kpc– 年周視差: ~ 0.05 mas– 困難だけど、条件さえ整えば検出可
能• 条件:メーザーや参照電波源の強度、
及び離角– 最大の問題は、この腕にあると予想
される水メーザー源は未発見。– サーベイ等の準備観測が必須
• 天の川銀河の大雑把な直径(二つのmain arm 間の距離)が測れる。
• 銀河系の対象性についても議論可能– VERA による Perseus 腕の観測も行
う。• VAMOS とはスペイン語。
意味は英語で Let’s go!
VAMOS プロジェクト国内望遠鏡による準備観測(案)
• 1 年目:水メーザー源のアーカイブ整理・探査– アーカイブデータを整理して Scutum 腕にありそうな天体の選択– VERA や野辺山 45m 等を使ったサーベイ
• 新メーザーが発見されたら、分子雲のデータから力学的距離、または他のデータ・文献から距離を推定。
– 明らかに near side にある天体以外は、 1 次選考通過• 2 年目、 3 年目以降:アストロメトリ観測
– VERA で年周視差測定• 年周視差検出: near distance ( < 7 kpc 程度)・・落選• 年周視差非検出 :far distance (> 7 kpc 程度)・・ 2 次選考通過
– VERA で絶対固有運動測定• 見かけ上の銀河回転成分の大小で、 far distance にある天体をさらに ne
ar ( Perseus 腕) or far ( Scutum 腕)に分離– または分子ライン観測で、視線速度を測定。 far-near と far-far では違う値。
• Scutum 腕にありそうな天体・・最終選考通過、本観測へ– 必要なら、 VLBA または大陸間( VLBA+EVN, APT) で追試観測
水メーザー源サーベイ• IRAS はやりつくされている(例: Sunada et al. 20
07)– MSX などの赤外線サーベイデータの見直し。
• 分子雲– 力学的距離推定が可能なため、ピンポイントで観測可能。– 論文・アーカイブデータの整理。
• 無バイアス– 領域を絞る– 例えば、 20 度<銀経< 40 度、|銀緯|< 0.5 度を
1 分角間隔でサーベイすると、約 7 万の観測点 – 1 分積分で約 100 日 ( VERA 各局あたり約 25 日)– 2 ビームシステムを使えば、さらに半分の観測時間。
遠方の CO 雲?• IRAS 19000+0825
– 2 成分のうち一つが、ペルセウス腕よりも遠方にあると思われる。
• おそらく Scutum arm にある
– この天体に対して、メーザーや他のライン観測はされていない。
• 他のいくつかのデーターベースからは Scutum 腕にある分子雲は未発見。
• 分子雲ラインデータベースの収集・解析を行い探し直すことも必要。
CO line IRAS 19000+0825(Yang et al. 2002)
年周視差が検出されなくても・・・• 絶対固有運動は検出可能。
– 数 mas/year 程度は見込める。• 距離の下限値は得られる。
• VERA のサイエンスデータベースが増える。– 準備観測は VERA にとって無駄ではない。
もし VSOP-2 で年周視差が検出されたら、• 同時期に打ち上がる予定の GAIA と良い勝負ができる。
– 角分解能は同程度。 VLBI アストロメトリの健在を世界へアピール可能。
• パブリックへのプレスリリースも非常に分かり易い。– 例:『特報 !! VSOP-2 と VERA が協力して銀河系の直径を測定!』
まとめ
VSOP-2 による天の川銀河地図作りは VERA と上手に協力して進めまし
ょう。
もし南天をターゲットとする場合は、オーストラリアと上手に協力しまし
ょう。
お知らせ• EAVN mini-workshop
– メタノールメーザーのサイエンス研究会• EAVN, APT 観測についても議論
– 参加者は、日本、中国、韓国、オーストラリアから。
– 11 月 25 日(火)、 26 日(水)– 上海(会場は未定。天文台周辺を予定。)
– 参加したい方は、蜂須賀まで。
森ビル
四川料理
ショウロンポー