VERAのプロジェクト観測とその成果 本間　希樹 国立天文台 水沢ＶＥＲＡ観測所.

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1 VERAのプロジェクト観測とその成果 本間　希樹 国立天文台 水沢ＶＥＲＡ観測所

2 VERA： VLBI Expolration of Radio Astrometry
４台の電波干渉計で 銀河系の測量を行う 入来 水沢 石垣島 小笠原 最長基線 : 2300 km 完成：2002年春

3 新技術：２ビームアンテナ ２ビームアンテナ : 焦点面上に２つの受信機を設置 ２天体を同時に観測することで大気揺らぎをキャンセル
目標精度 : 10 マイクロ秒角 Normal VLBI station VERA station reference atmosphere Target source 通常のVLBI局とVERA局の模式図

4 銀河系全域の直接測量は２１世紀のフロンティア
VERAの目標：銀河系測量 年周視差 銀河系の大きさ：　約 30 kpc 太陽系 天の川銀河の中心 銀河系の中心まで 距離　8 kpc 　　 視差　125 μ秒角 銀河系の測量には、10μ秒角が測れる装置が必要 銀河系全域の直接測量は２１世紀のフロンティア

5 2006/07年シーズンのプロジェクト観測 銀河系中心 （３天体） PI: 小林 近傍ミラ型変光星の周期光度関係（５天体） ＰＩ：面高
近距離分子雲　（３～４天体）　ＰＩ：廣田 中距離銀河円盤計測　（～１５天体）　ＰＩ：本間

6 銀河系中心 プロジェクト Sｇｒ B2 Sｇｒ A 銀河系中心の位置天文観測 銀河系中心距離 R0 銀河回転速度 Θ0
銀河回転速度　Θ0 銀河中心部1 kpc以内の 構造／運動 Sｇｒ A 1度 150 ｐｃ Sawada et al. 2004 6 Kassim et al, 1999

7 ミラ型変光星 脈動変光星のイメージ 脈動しながら質量放出を 起こす。星周領域でメーザー が観測される。
マゼラン雲中の周期光度関係 脈動しながら質量放出を 起こす。星周領域でメーザー が観測される。 将来的には多数の変光星の観測から、マゼラン雲の距離や、脈動変光星の理解が進むと期待される

8 近傍分子雲の観測 Orion 分子雲など、近傍の重要天体の距離を計測 ローカルアームの構造 pi = 2.29 +/- 0.1 mas
Hirota et al. (2007), D = 437 +/- 19 pc pi = /- 0.1 mas オリオン分子雲

9 中距離円盤プロジェクト 太陽から5kpc程度以内のメーザーを観測し、距離と運動を計測 太陽近傍の銀河系ディスクの基本構造を探る
銀河系定数 R0, Θ0 銀河回転曲線 渦巻き構造, 密度波の検証 各星形成領域の研究 ＨＲ図Ｏ型星の較正

10 ＶＥＲＡの観測天体の分布図 中距離円盤 銀河系中心 その他 　（ミラと近傍星形成 　　領域は除く） 腕の形状と構造を トレースできると期待 される

11 主な成果の紹介 ミラ型変光星　→　中川氏の講演 近距離分子雲　→　廣田氏の講演 銀河円盤計測　→　本間 （一部　佐藤氏の講演）

12 S269 （シャープレス269） S269 : 星が生まれている領域 D：5.28 +/- 0.24 kpc
(2004年11月~) 強い電波を出す星 人類が三角測量で計測した、最も小さい視差／最も遠い距離

13 年周視差計測の歴史 Parallax measurements since 1838 (S/N > 5)
This work (VERA) Distance (pc) VLBI Hipparcos (1989) Bessel (1838) Ground-based optical year

14 記者発表（と余談） 2007年7月10日に S269とOrion-KLの 結果について記者 発表 ＮＨＫニュース、各紙 で取り上げられた
　ＮＨＫニュース、各紙 で取り上げられた 　 　毎日新聞(07/8/22) →

15 S269の銀河系内での位置と運動 距離 ～5.3 kpc 銀河系スケールに手が届く時代に ~30 kpc (c.f. R0 ~ 8 kpc)
LSRに対する固有運動 (V_l, V_b) = (-4.6, -4.1) km/s 　銀河回転が相殺されて見えない　→　太陽近傍と同じ銀河回転速度を持つ Θr /Θ0 = /- 0.03 ~30 kpc 太陽系

16 銀河回転曲線に対する制限 １天体の計測ながら、回転曲線に強い制限が付く S269 No dark matter
13 kpc までフラットな回転曲線を強く支持

17 W49Nによる銀河回転計測 W49N：nearly on the Solar circle
HII regions with VLA W49N：nearly on the Solar circle Massive SFR at D ~ 11 kpc W49N Line of sight Sun Solar circle 20000 AU H2O maser with VERA

18 W49Nの固有運動 2005年10月から１年間の運動 （位置基準：J1905+0952) 銀河面に沿った動きが見える → 銀河回転を検出
最も明るく、分子雲の視線速度に近いスポットの動き 銀河面 銀河面に沿った動きが見える　→　銀河回転を検出

19 W49Nの固有運動と銀河回転速度 今回の観測から、 μ= 6.5 +/- 0.1 mas/yr 分子雲の観測から
Vr (km/s) μ (mas/yr) 観測値 今回の観測から、 　μ= 6.5 +/- 0.1 mas/yr 分子雲の観測から 　V_r = 9 +/- 5 km/s この観測を再現する Ω（=Θ0/R0）は、 Ω= /- 0.6 (km/s/kpc) 　（R0 = 8.0 kpcを仮定、依存性は弱い） Sgr A*(Reid ら）に次ぐ、２例目の銀河系スケールでの銀河回転計測

20 銀河回転速度の比較 今回の観測 Ω= 30.0 +/- 0.6 (km/s/kpc)
Reid & Brunthaler (2004) (VLBAで8年) Ω = /- 0.1 (km/s/kpc) 両者はerror barの範囲で一致している →　Sgr A*の銀河面内の運動も小さい V_t ~ 5 +/- 5 km/s (c.f., V_t ~ 18 +/- 7 in Reid & Brunthaler) Sgr A*が銀河中心に静止している重要な証拠 　→　BH質量への制限、Binary説の棄却などに 重要

21 見えてきた銀河系の奥行き これまでにＶＥＲＡで年周視差が計測された星の分布 銀河系の模式図 太陽付近の模式図 太陽系 NGC 281
S269 ρ oph Orion S Crt Illustration courtesy: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)

22 まとめと今後の展望 ＶＥＲＡによって銀河系の奥行き・回転が見える時代がいよいよ到来
中距離円盤プロジェクトは、２００７年度も新規に２０天体程度、３年で50天体を目標に継続 興味ある方の様々な形での参加・共同研究を歓迎します。