2008年度 VERAユーザーズ・ミーティング
10月10日JVNによる6.7 GHz メタノールメーザの内部固有運動計測
山口大学大学院 博士後期課程 1年
杉山 孝一郎1. 6.7 GHz メタノールメーザ
2. Cepheus A
3. Onsala 1
4. まとめ・今後の展望

6.7 GHz メタノールメーザ
大質量星形成領域の研究（特に大質量星形成過程）– 大質量星形成領域のみから検出– 非常に強度が強い（水メーザに次いで2番目）– スポットサイズがコンパクト ： 1-数10AU– 非常に若い進化段階をトレース ： ～104 年

アストロメトリの研究– サンプル多数 ： ～800天体 （Pestalozzi et al. 2005 & 無バイアス）– スポットが安定 ： 少なくとも4年– 水蒸気の影響を受けにくい => 年中通して観測可能

基本的描像がはっきりしていない– 発生場所 ： 円盤 or アウトフロー（ショック領域）？
– 励起メカニズム ： 赤外線 or 衝突？
– 強度変動メカニズム ： 種光子変動 or 中心星変動？

発生場所1 : 円盤NGC 7538(Minier et al. 2000)

G 23.657-0.127
Bartkiewicz et al. (2005)

Edge-on 回転円盤（同心円）– 直線空間構造 & 直線速度勾配

Face-on 円盤 （Bartkiewicz et al. 2005）
インフォール？（Goddi et al. 2007）

発生場所2 : アウトフロー or ショック
アウトフローDe Buizer (2003)– 60% 程度が NOT 直線– 低速度（< 10 km s-1）
– H2 emission に平行（De Buizer 2003 ←）– W3(OH) @ 12.2 GHz にて膨張内部
固有運動（Moscadelli et al. 2002）

回転分子雲 & 平面ショック（Dodson et al. 2004 →）– 視線方向に垂直に伝播– 分子雲の回転– 回転軸とショック面間に傾斜

コニカルなアウトフロー
Dodson et al. (2004)

研究目的・アプローチ
メタノールメーザの発生場所の特定

1. 間接的：他プローブとの絶対位置比較– 水メーザ : 内部固有運動が計測可能– 連続波 : UC HII 領域、ダスト放射– 分子輝線 : 分子アウトフロー、回転円盤・トロイド
2. 直接的：内部固有運動計測– 2エポック間

観測テーブルwith JVN at 6.7 GHz
速度分解能 : 0.176 km s-1
合成ビーム（平均） : ~ 7×3 mas2

Cep A

ON 1

観測日

2006 / 09

2007 / 08

2006 / 09

2008 / 05

参加局

山,臼,水,石山,臼,水,石,入山,臼,水,石山,水,石,入,笠

積分時間

2.8 hrs

2.1 hrs

3.4 hrs

1.5 hrs

イメージ感度＊

160

150

15080

＊ : 単位はmJy beam-1

Cepheus ACep A --- I : 空間分布

1400 AU の拡がり
速度の大きい成分を小さい成分が包囲– 全て systemic velocity (‐11 km s-1) に対して赤方偏移

円弧状の空間分布 => 楕円でフィッティング
明確な速度勾配は見られない– 単純な回転運動ではない

楕円フィッティング with メタノール分布

楕円でフィッティング
長径 : 690 AU, 位置角 : 110°, 傾斜角 : 73°

Cep A --- II : 重ね合わせ
Sugiyama et al. (2008)

電波ジェットに垂直– PA差 : ~70 deg

中心に星の存在– 楕円のほぼ中心

CH3CN, NH3回転円盤に一致– サイズ、速度範囲共に水メーザ, SO2回転円盤とも一致– サイズは半分– 水メーザは高速回転

回転円盤に付随の可能性

Cep A --- III : 回転 & 膨張モデル
R : 955 mas
i : 73 deg
PA : 110 deg

Vsys : -3.91 ±0.07
Vrot : 0.46 ±0.12
Vexp : 0.43 ±0.03

円盤の回転 + 膨張モデル（Uscanga et al. 2008, Torstensson et al. soon.）
回転 + 膨張 !!
– 南西ジェットが青方偏移（Rodriguez et al. 1980）& メーザスポット赤方偏移に矛盾しない– 速度が小さい, 中心質量も大質量星に満たない・・・

i

観測者

円盤COアウトフロー軸

内部固有運動の計測が必須 !!
(現在3エポック目解析中)

Onsala 1

ON 1 --- I : 空間分布
Vsys
H76~5.1 km s-1 ~12 km s-1

視線速度分離～15 km s-1
Vsys～12 km s-1 を境界– H76α : 5.1±2.5 km s-1

空間的分離～1800 AU– 北東-南西方向

ON 1 --- II : 重ね合わせ
UC HII 領域に付随– OHメーザと一致
膨張運動– 水メーザとは励起源が別

H13CO+, SiOフローと一致– 北東-南西方向（PA ~44 deg）
– 低速 : 4.5 km s-1– 空間スケールは異なる

速度傾向は類似– 北東 : 青方, 南西 : 赤方
– メーザの方が高速– H13CO+が示すハッブルフローには矛盾

Nagayama et al. (2008) の図を改変

2エポック間での内部固有運動の計測

ON 1 --- III : 内部固有運動
2エポック間– 2006/09 と 2008/05

低速運動– 1.8 ~ 4.4 km s-1
H13CO+に一致– 北東-南西方向？
– 分子アウトフロー？

アウトフローに付随？

ON1 --- IV : OHメーザとの比較
OHメーザ– 膨張内部固有運動（Fish & Reid 2007）– UC HII 領域の膨張運動をトレース

CH3OHメーザ– OHメーザと類似
運動方向
空間分布
視線速度
Fish & Reid (2007) の図を改変

OHCH3OH

UC HII 膨張運動をトレース？

まとめ6.7 GHz メタノールメーザの発生場所– Cepheus A
円弧状分布 : 楕円でフィッティング
電波ジェットにほぼ垂直
中心に星の存在
CH3CN, NH3回転円盤に一致 : 分布、速度幅共に回転 & 膨張モデルの妥当性

回転 & 膨張円盤の可能性– Onsala 1
空間的、視線速度的に分離
H13CO+, SiO 分子アウトフローと一致
メタノールメーザの内部固有運動 : 双極フロー？
OHメーザ膨張運動との関係– 分布 & 視線速度 & 方向の一致 => 膨張？

アウトフロー or UC HII 膨張運動？

今後の展望6.7 GHz メタノールメーザの発生場所解明へ向けて– 内部固有運動の統計的研究 （3エポック : 1年間隔）
北天－JVN ： Cep A, ON 1, W75 N, Mon R2, G 9.62+0.20,
G 24.78+0.08, W3(OH), etc…
南天－LBA ： G 320.23-0.29, G 308.92+0.12, G 331.13-0.24, etc…

年周視差・絶対固有運動計測へ向けて– 位相補償
Cep A（杉山）、W3(OH)（礒野）の2天体で成功– VLBA@12.2GHz で計測済み （Reid et al., Xu et al. 2006）

ON 1（杉山）、S 269（澤田-佐藤）はあと一歩– EVN@6.7GHz で既に計測済み or 計測中 （Rygl et al. 9th EVN Symp.）

本格的に天体選出を！