ENGC 7000, Cepheus B で新たに発見された水メーザー源

2008.10.09 - 10 VERA UM

東島英志、面高俊宏、亀野誠二、今井裕、中川亜紀治 ( 鹿児島大学 )Abstract

鹿児島大学では、VERA 入来局の単一鏡観測の他に錦江湾 6m 電波望遠鏡や鹿島 34m 電波望遠鏡などによる水メーザー源のサーベイを行っている。このサーベイにおいて、HII 領域 NGC 7000 と Cepheus B 分子雲より新たに発見された水メーザー源についてフリンッジチェック観測を行った。フリンジチェックで求められたメーザ源の位置と赤外線のデータを比較すると、これらのメーザー源は class 0 と呼ばれるような原始星に付随していると考えられる。

Introduction

DEC (J2000) [degree]

HII 領域 NGC 7000

NGC 7000
NH3 (1,1)

43.90

NGC 7000（北アメリカ星雲）は Cygnus OB7 association にある HII 領域である。距離はおよそ 1 kpc であり、HII 領域 IC5070（ペリカン星雲）、暗黒星雲 L935 とともに W 80 complex を形成している。Compact 、FITSP
NGC7000Comments FITSP
Spectrum-id = 00001 (Ref. coordinate = RA,DEC
X offset = +00d00'00.0"
Y offset = +00d00'00.0"
Center freq. = 22.235080(GHz)r.m.s. = 0.0358(K)Baseline order = 03

no. peak T
1
3.5681[K]43.80

Ultra Compact HII 領域 などの大質量星形成の兆候は見られないが、一方で、若い星である T-Tauri 型星やHerbig Ae/Be 星などが複数確認されており（Herbig 1958）、中小質量星形成領域だと考えられている。

43.60

このメーザー源について VERA を用いてフリンジチェック観測を行った。

:::::::: l = 85.073D: b = -1.156D

half width
2.210[ch]0.069 [MHz]8.217 [km/s]

0.931 [km/s]

integ. int.
3.353 [K*km/s]

TA*2backgroud : Spitzer 24 μm image＋：H2O maser position

0beam 1.6’ (0.37 pc)-40

314.60Cepheus B 分子雲DATE(M D Y) = 11 23 07
P.A. = 0.000dRA (2000) = +20h57m55.2s
DEC(2000) = +43d53'24.0"
AOS-F1
Integ time = 00h10m00s
Scaling factor = 1.00

no. peak Flux [Jy]171.0

white contours: NH3 (J,K)=(1,1)にアンモニア分子雲を検出し、またそのアンモニアの強度ピークより水メーザー源を検出した ( 図 1.)。

x of peak22234.471[MHz]532.0[ch]43.70

鹿島 34m 鏡を用いたアンモニア輝線のマッピング観測により、HII 領域 と 暗黒星雲の境界付近で新たNGC7000 .BASE)

314.40314.20R.A. (J2000) [degree]

black contours : 12CO (J=3-2)

輝線の観測により、電離境界面付近にホットコアを検出している。このホットコアでは新しい星が HII

12★： CO peak

FITSP
Cep_B-K
Comments FITSP
Spectrum-id = 00001 (Ref. coordinate = RA,DEC
X offset = +00d00ʼ00.0"
Y offset = +00d00ʼ00.0"
Center freq. = 22.235080(GHz)r.m.s. = 0.0374(K)Baseline order = 03

HD217086 (O7)backgraound : POSS red

13◇： CO peak

領域を形成し分子雲を壊しているような進化した星形成活動の状態にあり、そのため他の大質量星形成no. peak T
13.9297[K]21.1887[K]30.3125[K]：C18O peak＋：H2O maser position

領域に比べ、分子雲の柱密度が減少していることが確認されている（Cesaroni et al. 1999）。また、Cep B

0VLSR (km/s)

2040と水メーザープロファイル ( 右 )。

Cepheus B 分子雲（Cep B）は Cepheus OB 3 association の南にある若い星がある巨大分子雲複合体の中の１つ。距離はおよそ 730 pc (Blaauw 1964) にあり HII 領域 S155 に隣接している。これまでに CO や CS-20

図 1. NGC 7000 の NH3 輝線の積分強度図 (Toujima 2008 in prep. )( 左 )x of peak22239.971[MHz]22239.814[MHz]22239.189[MHz]356.0[ch]361.0[ch]381.0[ch]CEP_B):::::::.BASEDATE(M D Y) = 11 23 07
P.A. = 0.000d
RA (2000) = +22h57m33.1s
DEC(2000) = +62d29ʼ40.6"
AOS-F1
Integ time = 00h10m00s
Scaling factor = 1.00

-65.938 [km/s]-63.831 [km/s]-55.405 [km/s]: l = 110.206D: b = 2.475D

half width
5.178[ch]0.162 [MHz]2.539[ch]0.079 [MHz]0.163 [MHz]5.220[ch]2.182 [km/s]
1.070 [km/s]
2.199 [km/s]

integ. int.
7.554 [K*km/s]
1.381 [K*km/s]
0.888 [K*km/s]-40-20HD 217061 (B1)では原始星と思われる赤外線源が複数見つかっているが、星形成の兆候とされる水メーザー源やアウト

no. peak Flux [Jy]
178.2
223.7
36.2

フローは検出されていなかった（Hughes 1988）。近傍の Cepheus A, C, E, F などの分子雲では、IRAS ソー4スに付随した水メーザー源がすでに検出されている。

TA*

鹿児島 6m 鏡を用いた水メーザーサーベイにより初めて検出し、VERA 入来局 による単一鏡観測 ( 図22) により、IRAS 22555+6213 に付随する水メーザー源だと確認した。そして今回 VERA を用いたフリン0ジチェック観測を行った。

-120-100

図 2. Cep B の 12CO 輝線の積分強度図 (Beuther et al. 2000) ( 左 ) と水メーザープロファイル ( 右 )。

観測日：2008.02.15

アレイ : VERA (MIZ,IRK,OGA,ISH)

観測周波数：H2O メーザー 22.23508 GHz

システム雑音温度 : ~ 140 K

ノイズレベル : ~ 1 Jy/beam

観測対象：表 1. を参照。

200

1-2

MIZN - IRI

40

タスク “FRMAP” を用いて、メーザー源の位置を求めている。

Target(Maser)

RA (J2000) DEC (J2000)

Reference(Quasar)

RA (J2000)

NGC 7000

Cep B(IRAS 22555+6213)

20:57:56.71+43:53:39.6 J2050+4451

20:50:28.94

22:57:30.7+62:30:03.4 J2302+6405 23:02: 41.315008 +64:05:52.84865

DEC (J2000)+44:51:47.4

10540

Reference sources

KM/S (LSR)

01-220-10201510500-5 -10 -15 -20

Δ RA [arcsec]

Fringe-rate map IF: 1 CH: 300 - 300
Timerange: 000/02 45 00 to 000/04 04 59
Source: NGC 7000 Stokes: LL

J2050+4451 と J2302+6405 はLower frame: Ampl Jy Top frame: Phas deg
Scalar averaged cross-power spectrum
Timerange: 00/02:50:01 to 00/04:10:00

フリンジを検出できなかった。

図 3. NGC 7000 の相互相関スペクトル ( 左 ) とフリンジレートマップ ( 右 )。

-5010(Δ RA, Δ DEC) [marcsec]= (-12298.2 +- 177.8, -17023.4 +- 45.1)
38 Jy0-10-20

IF 1(LL)-20

10MIZN - IRI0-5

Cepheus B

200-152030200(Δ RA, Δ DEC) [marcsec]= (6070.1 +- 109.0, -11181.7 +- 79.5)
73 Jy-10IF 1(LL)0

表 1. 観測天体ペア

NGC 7000

150Δ DEC [arcsec]

解析ソフト：AIPS20-60

Cep B

NGC 7000

Δ DEC [arcsec]

Observation & Analysis-80
VLSR (km/s)-60-70-80KM/S (LSR)-30-9030

20100 -10-20
Δ RA [arcsec]-30

Fringe-rate map IF: 1 CH: 442 - 442
Timerange: 000/02 45 00 to 000/04 04 59
Source: CEPB Stokes: LL

Lower frame: Ampl Jy Top frame: Phas deg
Scalar averaged cross-power spectrum
Timerange: 00/03:05:01 to 00/04:24:59

図 4. Cepheus B の相互相関スペクトル ( 左 ) とフリンジレートマップ ( 右 )。

57:36

様に class 0 天体と呼ばれるような若い原始星に付随しているのではないかと考えられる ( 図 6. 下 )。

IRAS 22555+6213 では、他にメタノールメーザーやSpitzer 70 μmチェックにより位置を特定できたことから、Spitzer

CO 輝線のサーベイが行われている（表 2.）。CO のの 70μm で検出された赤外線源と一致することがわ

観測によると、プロファイルには大きく分けて、-12れにより若い原始星からのアウトフローをトレース

20:58:100520:58:00

55

付随していると考えられる。

49:12

ンジチェック観測を行い、位置を求めた ( 表 3.)。

2. SED を見るとともに class 0 と言われるような若い原始星に

表 2. IRAS 22555+6213 に対するサーベイ

RA (J2000)

Line

DEC (J2000)

NGC 7000

20h 57m 57.01s ± 100 mas +43° 53 28.42 ± 80 mas

Cep B(IRAS 22555+6213)

22h 57m 29.56s ± 200 mas +62° 29 46.38 ± 50 mas

Future Work10

2. 新たに検出した他の天体についてフリンジチェック観測を行う。
他にも 2 天体、新しい水メーザー源を検出している ( 図 7.)。

IRAS18445-0222_4 は HMSCs (High-Mass Starless Cores) 候補天体である(Sridharan 2005)。これら天体についても随時、フリンジチェック観測を

Flux Density [Jy]のフリンジを検出していない。別の天体を探す必要がある。

Flux Density [Jy]1. NGC 7000 と Cep B のリファレンスソース探し。

残念ながら今回のフリンジチェック観測では、リファレンスソース

10IRAS 19216+1419

50VLSR[km s-1]

Reference

H2O maser-65.9

this report

CO-12.38-63.3

Kerton et al. 2003

Methanolmaser

no detected Szymczak et al. 2000

2040

60

80

LSR Velocity [km s-1]

100

41102

36

31

10-1

3610-4

101

NGC 7000class I

2226

1

class 0class II

10-2
10-3

10-5

104
103
102

T=46 K, L=71 L @ 800 pc

10-6

10-5

10-4

Wavelength [m]10-3

Cepheus B(IRAS 22555+6213)

101

110-1
10-2

T=61 K, L=220 L @ 730 pc (ambient cloud)
T=55 K, L=14500 L @ 5900 pc(kinematic distance)

10-3
10-4

10-6

10-5

10-4

Wavelength [m]10-3

図 6. NGC 7000 の counterpart の SED ( 上 ) とIRAS 22555+6213 (Cep B) の SED ( 下 )。

References

IRAS 18445-0222_4

Beuther, H.; Kramer, C.; Deiss, B.; Stutzki, J., 2000A&A...362.1109B
Blaauw, Adriaan, 1964ARA&A...2..213B

5Herbig, George H., 1958ApJ...128..259H
Hughes, V. A., 1988ApJ...333..788H

Kerton, C. R.; Brunt, C. M., 2003A&A...399.1083K

Sridharan, T. K.; Beuther, H.; Saito, M.; Wyrowski, F.; Schilke, P.,0046

図 5. NGC 7000 の水メーザー源の counterpart。

表 3. フリンジチェック観測により求めた水メーザー源の座標

source20:57:50

Spitzer の 24 μm image ( 上 ) と 70μm image ( 下 )。

していることが示唆される。

1. NGC 7000 と Cepheus B で新たに検出したメーザー源のフリ行う予定である。

141950:24

考えられる ( 図 6. 上 )。

Summary

24

2951:36
43:48:00

天体とよばれるような若い原始星に付随しているとブルーシフトした成分と近い速度となっている。こ4152:48
49:12

されており、水メーザーの速度は -66 km/s と CO の46counterpartkm/s と -63 km/s の 2 つの速度成分があることが報告

るとピークが 100 μm 付近に来ることから、class 0

20:57:50

50:24
43:54:00

かった ( 図 5)。SED (Spectral Energy Distribution) を見55

20:58:00

51:36

MSX では見つかっていなかったが、今回のフリンジ

05

20:58:10141924

29

52:48
56:24

また、これまで対応する赤外線源が IRAS PSC や

3438

Flux density [Jy]速度より、3 km/s ほどレッドシフトしている。

IRAS 22555+6213 の SED を見ると、NGC 7000 と同

43:54:00

水メーザーの速度 (VLSR= 8.1 km/s) は、NH3 ガスの103

Spitzer 24 μm

Cepheus B

Flux density [Jy]NGC 7000

56:24

Disscussion

80

100120140

LSR Velocity [km s-1]

図 7. 鹿島 34m 鏡を用いたサーベイで新たに発見した水メーザー源。

2005ApJ...634L..57S

Szymczak, M.; Hrynek, G.; Kus, A. J., 2000A&AS..143..269S