JASMINE で探れる銀河系期待される星の数と

confusion limit の評価

上田誠治　、辻本拓司（ 1 ）総合研究大学院大学 D1

（ 2 ）国立天文台　

（１） （ 2 ）

星の数を評価することの意義

band の種類、限界等級によって　　　　　どの程度の星が観測できるかを知る　　　　　→ JASMINE の仕様の目安

　 　　　　　　　（他の観測等も）

星のスペクトルタイプごとの個数を評価することより、得られるサイエンスを知る

銀河系モデル

銀河系モデルとして、 Cohen のモデルを採用

Wainscoat et al.(1992,ApJS 83,111)

Cohen(1994,AJ, 107,582)

観測事実に最も合うように作られたdust による吸収の見積もりには、 　　COBE の DIRBE のデータを取り入れる

Cohen の銀河系モデル

銀河系成分として disk,bulge,halo,spiral arm, molecular ring

それぞれの成分をモデル化全体の個数密度はそれぞれの成分の合計

星のスペクトルタイプは８７種

Cohen の銀河系モデル銀河系成分

例えば disk は exponential disk を仮定

Sh

z

h

rrSfSS

zDdisk

00 exp

ｒ０：銀河中心までの距離 =8.5kpcfD(s): スペクトル型 S の各成分の規格関数h:the radial scale length=3.5kpchz(s): スペクトル型 S の scale height

Cohen 銀河系モデル＆２ mass

吸収の効果dust の分布を exponential と仮定し DIRBE/IRAS

dust map の結果 ( http://astron.berkeley.edu/dust/ ） を使った距離ｒ、ｒ＋ δ ｒ間の吸収 δ Ａ λ は

rSh

z

h

rrAA

zada

0

0 exp

Aλ0 ：太陽近傍での吸収値hda: ダストの radial scale length=3.5kpchza: ダストの scale height=0.1kpc

各（ l ､ b ）における Aλ0 の値を下式から決定する

drSh

z

h

rrADIRBEA

zada

0

00 exp)(

10μas を目指して

GAIA では V band 15 等級JASMINE では現在 K band 12 等級と

　　　　　　ｚ　 band 15.5 等級を検討中10μas の位置決定精度を出すための　　　　　　 band と等級を評価

JASMINE で検討されているband での比較１

０～

１

１～

２

２～

３

３～

４

４～

５

５～

６

６～

７

７～

８

８～

９

V<15K<12

Z<15.5

1.E+02

1.E+03

1.E+04

1.E+05

1.E+06

N

r(kpc)

band

l=0° , |b|<3.5°

V<15

K<12

Z<15.5

銀河中心方向

JASMINE で検討されているband での比較２

０～

１１

～２

２～

３３

～４

４～

５５

～６

６～

７

７～

８

８～

９

V<15

Z<15.5

1.E+02

1.E+03

1.E+04

1.E+05

N

r(kpc)

l=180° ,|b|<3.5°

V<15

K<12

Z<15.5

Anti center

スペクトルタイプ別の評価 1０～

１１～

２２～

３３～

４４～

５５～

６６～

７７～

８８～

９

V15

K12

Z15.5

02000400060008000

1000012000

N

r(kpc)

gM l=0° ,|b|<3.5°

V15K12Z15.5

０～１

１～２

２～３

３～４

４～５

５～６

６～７

７～８

８～９

V15

K12

Z15.5

0250005000075000

100000125000150000175000200000

r(kpc)

gK l=0° ,|b|<3.5°

スペクトルタイプ別の評価２０～

１１～

２２～

３３～

４４～

５５～

６６～

７７～

８８～

９

V15K12

Z15.50

5

10

15

20

N

r(kpc)

band

gM l=180° ,|b|<3.5°

V15

K12

Z15.5

０～１

２～３

４～５

６～７

８～９

V15K12

Z15.50

500

1000

1500

2000

2500

N

r(kpc)

band

gK

- 10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-3-2-10123

02500

050

000

7500

010

0000

1250

0015

0000

1750

0020

0000

2250

00

l(deg)

b(deg)

l=0° z<15.5付近 での星の数

200000-225000

175000-200000

150000-175000

125000-150000

100000-125000

75000-100000

50000-75000

25000-50000

0-25000

中心付近で z ＜ 15.5 での様子

d<9kpc

中心付近 K<12 での様子

d<9kpc

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-3-2-10123

010

000

2000

030

000

4000

050

000

6000

070

000

8000

0

Nl(deg)

b(deg)

l=0° ,|b|<3.5° k<12付近

70000-8000060000-7000050000-6000040000-5000030000-4000020000-3000010000-200000-10000

Confusion limit の評価

Confusion limit とはアストロメトリの対象となる星の近傍に、

暗い星が混入することでアストロメトリの精度に等級の制限がつくこと

銀河中心方向は非常に星の数が多くconfusion limit の評価が必要

Confusion limit アストロメトリの対象である星の立体角を ΩA とする ΩA を満たす暗い星の積分フラックス

ΩA の中の積分フラックスの揺らぎの分散は

1

0

][)(m

m m Jydmdm

mdNS★

1

0

][)( 222 m

m m Jydmdm

mdNS★Δ

Confusion limit ２

アストロメトリの対象である星のフラックスを SA とすると confusion が効かない　　　（光子統計のみで決定精度が決まる）　　　ためには、

AA NS

★Δ NAは光子数

を満たさなければならない

1086420- 2- 4- 6- 8- 10- 4- 3- 2- 101234

05101520253035404550556065707580859095100

l(deg)

b(deg)

confusion limit for k

30-35

25-30

20-25

15-20

10-15

Confusion limit for K band

最大で 14 等級14

Confusion limit for z band

1086420-2-4-6-8-10-5

-3

-1

1

3

5

5060708090100

110

120

130

140

150

l(deg)

b(deg)

confusion limit for z

140- 150

130- 140

120- 130

110- 120

100- 110

90- 100

80- 90

70- 80

60- 70

50- 60

Confusion limit まとめ

銀河中心付近の confusion limit が心配される　　領域について confusion limit を評価した

K band , z band ともに JASMINE が予定している仕様では問題ない事がわかった

全体のまとめ

どの方向でも、 V band より　　　　　　　　　　　　　 K band , ｚ　 band 　のほうが有利

　特に銀河中心方向、遠距離では圧倒的であるK band で有利である古い星の数も　　　　　　　　ｚ <15.5 では K<12 と同程度得られ、　　　　　　　　 total の星の数は 2 倍くらい得られるConfusion limit は問題にならない