VERAによるミラ型変光星 R UMaの年周視差計測(改)

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1 VERAによるミラ型変光星 R UMaの年周視差計測(改)
鹿児島大学大学院 理工学研究科　物理科学専攻 松井　真 荒尾　考洋、丹生　大輔、嘉村 浩二、 中川　亜紀治、今井　裕、面高　俊宏(鹿児島大学)、 倉山　智春、柴田　克典(国立天文台)、VERAプロジェクトチーム

2 目次 研究の目的 イントロ 観測 結果 ディスカッション まとめ

3 研究の目的 　 銀河系内におけるミラ型変光星の周期光度関係を導くための第1歩としてミラ型変光星R UMaに付随する水メーザーの年周視差を計測し、距離を求める。　

4 目次 研究の目的 イントロ 観測 結果 ディスカッション まとめ

5 ミラ型変光星のメーザー SiO maser 晩期型星にはCH3OHがないのか？ or CH3OHはあるが励起できてないのか？
H2O maser OH maser

6 銀河系内におけるMira型変光星の 周期光度関係を見つける意義
Ita et al. 2004 m-M=5logd-5 LMCにある周期Pの星の実視等級 銀河系にある周期Pの星の絶対等級 銀河系とLMCの距離 銀河系内におけるMira型変光星の 周期光度関係を見つける意義 1.周期光度関係を使って、銀河系内の多くの Mira型変光星の距離を求めることができる。 ⇒VERAの目的である銀河系の地図作りに利用 m-M=5logd-5 2.大マゼラン星雲(LMC)で見つかっている周期 光度関係と同一のものか検証。 ⇒他の銀河までの距離測定に利用 銀河系とLMCでP-L relationが同じだった場合、どの銀河でも周期が同じ天体なら絶対等級が同じと考え、 周期Pの天体は銀河系M=AlogP+Bから絶対等級を求め、実視等級mを測定し、m-M=5logd-5で銀河までの 距離を測定する。

7 研究の背景 VERAでミラ型変光星を観測して 銀河系内のP-L関係の確立を目指す! ヒッパルコスの精度では不十分！ 高精度な距離測定が必要
大マゼラン雲(LMC)の周期光度関係 LMCの個々の星の距離≒LMCの距離 つまりLMCのP-L関係は距離の不定性がない！ 銀河系内の周期光度関係 個々の星までの距離を無視できない！ ヒッパルコスの精度では不十分！ 高精度な距離測定が必要 ミラ型変光星のメーザー → VLBI観測可能 VERAでミラ型変光星を観測して 銀河系内のP-L関係の確立を目指す! ヒッパルコスによる 太陽近傍の周期光度関係(van Leeuwen et al. 1997) 上図大マゼランの周期光度関係 下図小マゼランの周期光度関係(Ita et al. 2004)

8 目次 研究の目的 イントロ 観測 結果 ディスカッション まとめ

9 R UMa と参照電波源 R UMa 離角 J1056+7011 1.8deg 10h44m38.42831s
+68d46m s 離角 J 10h56m s +70d11m s 1.8deg なぜR UMaを観測するのか? H2O maserを放射しているから R UMaの情報=周期、等級などを書いておく このグラフから何がいいたいのか? 縦軸がH2Omaserのフラックス密度、横軸がdayで3つの速度成分を持っていること、周期的に変化していること、 可視の周期と一致しているのか?

10 観測と解析 VERA４局2beam観測 →位相補償 観測時間は8~9時間/観測 周波数設定 16MHzを16IF
観測名 観測日 備考 r06101a 2006/4/11 r06134a 2006/5/14 r06225as 2006/8/13 未検出　 r06242bs 2006/8/30 r06255a 2006/9/12 石垣PCDエラー r06302b 2006/10/29 r06327a 2006/11/23 r06355a 2006/12/21 r07020b 2007/1/20 r07054a 2007/2/23 r07094a 2007/4/4 r07129c 2007/5/9 未検出 r07254b 解析中 VERA４局2beam観測 　　→位相補償 観測時間は8~9時間/観測 周波数設定 16MHzを16IF 　 (Ａ：512ch、Ｂ：64ch) 解析にはＡＩＰＳ(Astronomical Image Processing System)を使用

11 目次 研究の目的 イントロ 観測 結果 ディスカッション まとめ

12 これまでに推定されたR UMaの距離 750pc(Benson & Little-Marenin 1996) 距離-銀緯-減光量関係
310pc[3.22±4.69mas](HIPPARCOS 1997) 年周視差 670pc(P.Whitelock,F.Marang and M.Feast 2000) HIPPARCOSによる銀河系の周期光度関係 620pc(Y.Ita et al. 2001) 距離-フラックス-光度(LMCのPLから)関係 参照論文を印刷しておく

13 解析結果（r06101a位相補償1） 38.39 km/s 1.2Jy/beam r06101a観測の位相補償マップ
縦100mas×横100mas

14 解析結果（r06101a位相補償2） 39.44km/s 4.8Jy/beam

15 解析結果（r06101a位相補償3） 42.38km/s 7.2Jy/beam

16 各観測のスポット 観測コード 速度成分1 (km/s) フラックス1 (Jy/beam) 速度成分2 フラックス2 速度成分3 フラックス3 r06101a 38.39 1.3 39.44 5.0 42.38 7.4 r06134a 38.49 1.1 39.54 2.5 r06302b 2.0 r06327a 38.36 1.7 39.41 3.3 42.14 1.4 r06355a 38.38 3.8 39.43 4.0 r07020b 38.40 4.8 39.45 42.18 1.8 r07054a 38.57 3.1 r07094a 1.5 Jy/beamでなくてJyで書いておく? Jy/beamとJyの違いは? 検出できなかったところはrmsを書いておくこと。

17 天文学会の結果 年周視差π=0.76±0.17mas

18 R UMaの年周視差(改) 年周視差π=1.73±0.16mas 赤経方向の固有運動μα=-42.17±0.45mas/yr

19 目次 研究の目的 イントロ 観測 結果 ディスカッション まとめ

20 銀河系の周期光度関係 ・ mk=1.37mag(SAAO) Ita et al. 2006 P=301day(GCVS)
⇒logP=2.48 mk=1.37mag(SAAO) ・ R UMa ここの点はヒッパルコスで44%の精度で年周視差が決定されている天体 LineはLMCの距離指数を18.5magとしたときのもの first-overtone mode fundamental mode Ita et al. 2006

21 脈動定数Q Fundamental (Kholopov et al. 1985-87)
脈動定数Qとは変光周期Pをfree-fall-timeτffで規格化したもので定義 Q=P(M/R3)1/2=5.13×10-12PM1/2Teff3L-3/4(Wood 1990) Fundamental (Kholopov et al ) logP=1.949logR-0.9logM-2.07(Q=0.0085) First-overtone (Fox & Wood et al. 1982) logP=1.5logR-0.5logM-1.40(Q=0.04)

22 周期半径関係 宇宙年齢を越える!? M8 R8 L8 L=4πR2σT4 ・ 得られた距離と実視等級から絶対光度Lを求める
赤外線J,H,K,12μm,25μm,60μm,100μmのflux densityから温度Tは2670±34K L=4πR2σT4 R8 ・ M.J.Creech-Eakman, R.R.Thompson 2003 R UMa 宇宙年齢を越える!? △はHipparcos、□はvan Leeuwen PL relation、ひし形はA&M. Lines are models for fundamental and first overtone pulsators from Wood M.J.Creech-Eakman et alはO-rich Miraはfundamentalといっている M8

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24 質量放出 やっぱり宇宙年齢は越えないf(＾_＾;) 3.48×10-7M8yr-1 Mini=0.73M8+0.35M8=1.08M8
Jura 1987の修正バージョン Whitelocl et al. 1994 超大雑把にAGB星の寿命を約106yrと考えると今までに0.35M8を質量放出したことになる Mini=0.73M8+0.35M8=1.08M8 やっぱり宇宙年齢は越えないf(＾_＾;)

25 LMCの距離指数 mk=1.37mag (SAAO) R UMaのLMCでの 実視等級mk=10.88±0.92
Feast et al. 1989 P=301day(GCVS) 求められた距離と実視等級から絶対等級を求め、LMCのP-L relationからm(LMC)を計算しm(LMC)-Mで距離指数を求める。 これは必要あるのか?

26 目次 研究の目的 イントロ 観測 結果 ディスカッション まとめ

27 まとめ M8 L8 R8 表面温度は2670±34K fundamental modeで脈動
Mini=0.73M8+0.35M8=1.08M8 晩期型星の距離を正確に決めることで 色々なことがわかってくる!!

28 もしよろしければ・・・ 世界で誰も見つけてないなら 自分達が見つければいい!! いくつかの晩期型星を6.7GHzで観測して・・・
もし見つかれば メタノールメーザーの特性上 ・寿命が長い ・内部固有運動が小さい ・連続波が検出しやすい などの点から年周視差を求めるのには最適 周期光度関係の点数を増やすことができる！ 晩期型星の星周構造で何かわかるかも・・・ 世界で誰も見つけてないなら 自分達が見つければいい!!