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。

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