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VERAによる太陽円、tangent point天体の位置天文観測

永山匠（国立天文台）VERAチーム

VERA

概要

• VERAで10天体の星形成領域の位置天文観測5 kpcまでは誤差10%

10 kpcは誤差20%

10 kpcの距離測定に展望が出てきた。

• 銀河定数比(LSRの銀河回転角速度)推定Ω0 = Θ0/R0 = 28.1±0.9 km/s/kpc

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銀河定数• 銀河系の構造を研究する上で、基本となる。

– 銀河回転曲線、運動学的距離は銀河定数に直接依存

• VLBI位置天文観測は銀河定数を高精度で決定する重要な手法– Galactic maser sources (Reid+ 2009; Honma+ 2012; Reid+ 2014)

• R0 = 8.34±0.16 kpc, Θ0 = 240±8 km s-1

– Parallax measurement of Sgr B2 H2O maser (Reid+ 2009)

• R0 = 7.9+0.8−0.7 kpc

• 直接測定は、Sgr A*の視差と固有運動測定– 固有運動は測定済、視差は未測定 (Reid & Brunthaler 2004)

• 太陽円、tangent pointの位置天文観測で銀河定数を測定する

銀河定数の測定• tangent point

– vr = vterm

R0 = D / cos l

Θ0 = vt / cos l

ex. W51

• Solar circle– vr = 0

R0 = D / (2 cos l)

Θ0 = vt / (2 cos l)

　ex. W49N

• 距離と固有運動からR0, Θ0が得られるが、ちょうど太陽円, tangent pointに位置する天体は無い。

銀河定数比Ω0 = Θ0/R0 の推定• 視線速度と接線速度の式

↓

• tangent point: D tan l ≈ R0 sin l

• 太陽円: vr ≈ 0

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a0 = 4.74 km s-1 mas-1 yr kpc-1

Sun

R0

GC

D

D ta

n l

R 0 si

n l≈ 0

観測

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• Array: VERA

• Beam size: ～1 mas at 22GHz

• Target: 10 H2O maser sources

• Band width: 16MHz for maser

240MHz for QSO

視差 (～5 kpc) G48.99-0.30π = 0.178±0.017 mas

D = 5.6+0.6

-0.5 kpc

7

G49.19-0.34π = 0.211±0.016 mas

D = 4.7+0.4

-0.3 kpc

π = 0.192±0.009 mas

(VLBA, Wu+ 2014)

視差 (～10 kpc) G37.50-0.53π = 0.101±0.021 mas

D = 9.9+2.6

-1.7 kpc

8

G37.82-0.41π = 0.103±0.023 mas

D = 9.7+2.8

-1.8 kpc

固有運動 • 複数スポットの平均から系統

的な固有運動（重心の運動）を計算

• 残差はスポットの内部運動を表す（左図）

• メーザーの平均視線速度は、分子輝線視線速度と2—3 km/sで一致する。

• 距離誤差も考慮すると、

系統的な固有運動の誤差は

5—10 km/s9

11 km/s13 km/s

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銀河系内での位置Name D (kpc) Reference

G37.5-0.5 9.9±2.2 Nagayama+

G37.8-0.4 9.7±2.1 Nagayama+

G48.6+0.0 5.0±0.2 Nagayama+11

G49.0-0.3 5.6±0.5 Nagayama+14

G49.2-0.3 4.7±0.4 Nagayama+14

G69.5-1.0 2.5±0.1 Nagayama+11

G71.3-0.8 4.7±0.6 Burns+14

G74.6-0.9 2.7±0.3 Burns+14

G75.8-0.3 3.8±0.1 Ando+11

G78.1-3.6 1.3±0.2 Nagayama+15

銀河定数比Ω0

Average 28.1±0.9 km/s/kpc

Sgr A* 28.6±0.2 km/s/kpc (Reid & Brunthaler 2004)

IAU 25.9 km/s/kpc (220km/s / 8.5kpc)

Sgr A* 測定と一致、IAU推奨値より10%大きい。 11

まとめ• VERAで太陽円, tangent pointの10天体を観測

• 視差距離、固有運動を測定

– 距離の誤差は5 kpcで10%、10 kpcで20%

– （10 kpcの測定に展望、改善の余地は有）

– 固有運動の誤差は5—10 km/s

•

• 銀河定数比Ω0 = 28.1±0.9 km/s/kpcで、Sgr A*測定と一致、IAU推奨値より10%大きい。

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