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
• 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.
2007)
– WB89 437 (Hachisuka et al.
2008)
Reid et al. (2007)
濃い青:力学的距離
薄い青:年周視差距離
• 第1、第2象限が中心
– VERAやVLBAで観測し易いから
3年前は・・・
(Spitzer space telescope press release in 2005)
Artist Image of our Galaxy
(Spitzer Space Telescope Press Release, 2008)
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
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•
•
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Main
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)
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
G.C
Sunada et al. 2007
• 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
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 (>15 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near
(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. 2007)
– 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)
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!』
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。
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。
森ビル
お知らせ
ショウロンポー
• 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。
四川料理
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