VERAを用いたMira型変光星の年周視差計測
鹿児島大学理学部物理科学科 4年 濱田翔太
湯田晶斗、加世田大地、中川亜紀治、面高俊宏
Abstract
ミラ型変光星を含む長周期変光星には、変光周期と明るさに周期光度関係(PLR:Period-Luminosity Relation)と呼ばれる関係がある。鹿児島大学では、国立天文台
VERAを用いたVLBI観測による高精度な年周視差測定と、鹿児島大学1m光赤外望遠鏡による見かけの等級と変光周期の測定を行い、それらの結果を用いて天の川銀河のミラ型変光星におけるPLRを確立するることを目的とした研究を行っている。今回、Mira型変光星４天体の年周視差の計測を行い新たに距離を導きだした。

1.Introduction

3.Results&Discussion
3.1 年周視差 及び 固有運動

ミラ型変光星は脈動変光星の一種で、変光周期は100~1000日程度であり、太陽の1~8倍の質量を持つ。

天体名

年周視差[mas]

距離[pc]

これらの天体のメーザーを検出し、VLBI観測を行う事により、非常に精度の高い年周視差を計測し距離をR Hya
X Hya
R Peg
S Ser

7.93±0.18
2.07±0.05
3.76±0.27
1.12±0.12126±3482±12266±19893±99Relation)と呼ばれる数量的関係性を持っている。PLRを用いることで、変光周期がすでに分かっている天体の絶対等級を求めることができ、それによって得られた絶対等級と見かけの等級から距離を見積もることができる。天の川銀河のミラ型変光星におけるPLRは精度が不十分であるため精度を向上させるために、より多くの天体についてKバンドの絶対等級を調べる必要がある。

2.1 観測天体 及び VERAによるVLBI観測
R Hya (IRAS13269-2301)
・座標 (J2000)
R.A. 13h29m42.7819s
DEC. -23°16’52.775”・変光周期P：388 [day] (logP=2.589)

X Hya (IRAS09331-1428)
・座標 (J2000)
R.A.
09h35m30.265s
DEC. -14°41’28.639”
・変光周期P： 301[day] (logP=2.479)

・見かけの等級(Kバンド): -2.47[mag]・参照電波源：J1333-2356
・観測期間：2016/12/24~2018/01/30
・観測回数：16観測 (解析済み：15観測)

・見かけの等級(Kバンド): -0.65[mag]・参照電波源：J0941-1335
・観測期間：2017/05/21~継続中
・観測回数：11観測 (解析済み：11観測)

X Hya

R.A.方向DEC.方向

R.A./DEC. Oﬀset (ミリ秒角)

2.Observations

R.A./DEC. Oﬀset (ミリ秒角)

R Hya

μx=53.8±1.05 , μy=16.15±1.83
μx=-51.37±0.97, μy=-15.02±1.47μx=3.60±1.53 , μy=-6.44±0.93
μx=-1.37±1.12 , μy=2.46±1.09
S Ser

R Peg

R.A./DEC. Oﬀset (ミリ秒角)

だす事ができる。また、Mira型変光星は絶対等級と変光周期の間に周期光度関係(PLR:Period-Luminosity

固有運動[mas/yr]

R.A.方向DEC.方向

R.A.方向DEC.方向

R.A./DEC. Oﬀset (ミリ秒角)

1.1 ミラ型変光星の位置天文観測

R.A.方向DEC.方向図2 年周視差のR.A./DEC.方向成分。点の色の違いは視線速度の違いを表わしている。

3.2 Gaiaとの比較(i) 年周視差について

R Peg (IRAS23041+1016)
・座標 (J2000)
赤経(R.A.) 23h06m39.165s
赤緯(DEC.) 10°32’36.076”

S Ser (IRAS15193+1429)
・座標 (J2000)
赤経(R.A.) 15h21m39.533s
赤緯(DEC.) 14°18’53.107”Gaia DR2との比較を行った。

・変光周期：378 [day] (logP=2.578)・変光周期：372 [day] (logP=2.571)

・見かけの等級(Kバンド) : -0.45[mag]・参照電波源：J2308+0946
・観測期間：2016/02/02~継続中
・観測回数：16観測 (解析済み：16観測)

Pegは誤差の範囲を外れて、・見かけの等級(Kバンド) : 1.68[mag]・参照電波源：J1524+1521
・観測期間：2016/02/02~継続中
・観測回数：6観測 (解析済み：6観測)

違う値を示している。また、2018年４月に公開された
X Hyaのみ年周視差が誤差の範囲内で一致する。R Hya,R

2.2 入来局を用いた 22GHzの単一鏡モニター観測

S SerはGaia DR２の年周視差(ii) Kバンド絶対等級についてザーの時間変化を図1-5~1-8に表わしている。また、図1-5~1-8の縦線はVLBI観測が行われた日を級とGaia DR2及びVERAによ示し、赤線、青線はメーザーの位相補償マップ上での検出、非検出を表わしている。

る年周視差から、絶対等級Mkアンテナ温度(K)

アンテナ温度(K)2MASS等による見かけの等を導出した。S SerのGaia

22GHz

DR2に基づく絶対等級は導出していない。

図 1-2. X Hyaの単一鏡観測のスペクトル

図 1-1. R Hyaの単一鏡観測のスペクトル-9

天体名VERAに基づくMk

R Hya
X Hya
R Peg
S Ser

[mag]
-9.26±0.29-7.97±0.19-7.30±0.10-8.08±0.13

Nakagawa et al. 2014
New Mira observed with VERA
Mira observed with GAIA
Mira observed with VERA

Gaia DR2に基づくMk[mag]-8.02±0.02-7.78±0.02-6.68±0.08
導出せず

Mk =-3.51logP+1.37±0.07
Nakagawa et al. 201422GHz

アンテナ温度(K)アンテナ温度(K)[mas]
4.47±0.89
1.89±0.27
2.83±0.25-0.51±0.32

PLR of Milky Way
-9.5

22GHz

[mas]
7.93±0.18
2.07±0.05
3.76±0.27
1.12±0.12

R Hya
X Hya
R Peg
S Serが負の値だったため計測されていないものとして扱った。

入来局の単一鏡水メーザーモニター観測の結果を示す。各天体のスペクトルを図1-1~1-4、メー22GHz

年周視差(VERA) 年周視差(Gaia DR2)

天体名

R-Hya

-8.5
R-Cnc

SY-SclU-Lyn

Mk-8
図 1-3. R Pegの単一鏡観測のスペクトル

図 1-4. S Serの単一鏡観測のスペクトルX-Hya-7.5X-Hya
Measer-oMeaser-x

120

S-SerU-Cvn
T-Lep
R-UMa SY-Aql

R-Aqr

T-UMa
100-7OZ-Gem

intensity(Jy)

80

R-Peg

60-6.54020-603/01/17

09/01/17

12/01/17 02/01/18
month/day/year

05/01/18

08/01/18

図 1-6. X Hyaのメーザーの時間変化

図 1-5. R Hyaのメーザーの時間変化
60

06/01/17

2.45

2.5

2.55

2.6

2.65

2.7

2.75

2.8LogP

40R-Peg
Measer-oMeaser-x

VERA及びGaia DR2で求めた年周視差による絶対等級をもとに絶対等級-変光周期(logP)図を図３3550に示した。X Hyaのみ絶対等級が誤差の範囲内で一致する。

3040今後もVERAで観測を継続して年周視差を求めていき、年周視差の精度を上げていく必要がある。

25

S (Jy)

intensity(Jy)2.4

図 3 Mira型変光星の絶対等級-変光周期(logP)図3020

また、それと同時に単一望遠鏡で新たなMira型変光星のメーザー検出を行い、VERAで年周視差を計15測する。

20
1010010/01/15

Reference

5004/01/16

09/01/1603/01/1709/01/17
month/day/year

03/01/18

図 1-7. R Pegのメーザーの時間変化

09/01/18

11/01/1701/01/18

03/01/18
month/day/year

05/01/18

07/01/18

図 1-8. S Serのメーザーの時間変化

Ita, Y., Tanabe, T., Matsunaga, N., et al. 2004, MNRAS,347,720
Nakagawa, A., Omodaka, T., Handa, T., et al. 2014, PASJ, 66, 101
Whitelock, P. A., Feast, M.W., & van Leaeuwen, F. 2008 , MNRAS,386,313