VERA+NRO45m VLBI Mapping of
SiO v=2/v=3 J=1→0 Masers using
modified coordinate of NRO45m	
September 24, 2014
Miyako Oyadomari
Kagoshima University
12th Mizusawa VLBI Observatory User’s Meeting@MITAKA	

1992ApJ...399..704L

SiO v=1,2,3 J=1→0 メーザの相対分布からメーザー励起機構を推察する	
p Stellar Radiative pumpingp Collisional pumping

中心星方向	(Lockett & Elitzur, 1992 )	

p H2O-SiO
Line overlapping(J. –F. Desmurs, et al., 2014)	

SiO energy level	
J=2	J=1	v=3	
J=0	8μm	
J=2	v=2	
J=1	J=0	8μm	J=2	v=1	

J=1	J=0	E↵ectsof theSiO-H
O lineoverlapofonthe
theSiOexcitationof the SiO
emissionfor the threeexcited
first vibrationallyFig. 4. E↵ects ofFig.
the 4.
SiO-H
O lineoverlapon theexcitation
maser emission
formaserthe threefirst vibrationallylevels, v=1, excited
v=2, levels, v=1, v=2,22

1(blue,green and J=1red respectively)
J=1(solidlines) and
J=2 The1 (dashedThe number(s 1 cm 3 ) in the maser
v=3 (blue, green v=3and redrespectively)
0 (solid lines)
and0J=21 (dashedlines).
numberlines).
of emitted
photons of(s emittedcm 3 ) photons
in the masertransitions
a functionof H2 density
is shown.
panel: model
do not ofinclude
theoverlap.
e↵ects ofthe lineoverlap. Right panel:transitions as a functionof Hasis shown.
Left panel:model Leftcalculations
that docalculations
not includethat
the e↵ects
the line
Rightpanel:
2 density

Phase reference によるマップ合成ーW Hyaー	− 明るいv=2メーザーの速度チャンネルを使ったフリンジフィッティングとセルフキャリブレーションの解をv=1, v=3の全チャンネルに適用する

マップ合成による誤差はメーザースポットサイズより小さいことが望ましい
1mas 以下	

436

VERA	

No. 2]et al.2010)	
( Imai, etH. Imaial.,Blue : v=1 J=1-0
Green: v=2 J=1-0
Red : v=3 J=1-0	

SiO[Vol.
v =62,3 J = 1–0 Maser Emission in W Hya 	VERA+NRO45m+NICT34m

Feburuary 28	April 11	42 days	Collisional pumping	Fig. 4. Comparison among the SiO v = 1, 2, and 3 (J = 1–0) maser emission observed in W Hya on 2009 February 27–28. (a) Composite velocity-Line overlapping	

437

問題点	

Phase referenceによる複数輝線のマップ合成精度は、輝線の周波数差Δνに比例する。v=2〜v=1間、v=2〜v=3間の周波数差はΔν〜300MHzと大きく、局位置座標の誤差による遅延時間残差は無視できない。ところが、NRO45の局位置は20年以上前に決定したものを現在も使用していて、誤差が大きいと考えられる。

２０１４年１月、野辺山45m局位置GPS測地計測を実施した

ĚģƎðĤèYÚCIZ )0 ŉîXaUƑLhGVlńźJP;ƨpƩäŚÄ]qrwØó¯YĚģYºĘXS=T:\VaM  "5'4.!
校正天体l RTĚģôYƎðĤèlħƈLhGVXeRTž_P    ĥƜUZ & ĲAf
3C273B¶g®JPïĠlÿĸ;
Fringe-fitting で得られた遅延時間残差の比較 	 J1337-12	 	

野辺山45m局位置GPS測地計測

計測地点: X3 (45m 鏡 Az 軸より真東へ 30 m)
M6(NMA station 6 付近) 	
旧局位置	

計測期間: X3点: 2014/1/5 21:30—1/8 11:00JST
M6点: 2014/1/5 09:30—1/8 09:00JST 	
解析結果：計測位置誤差 X3： 1-2cm, M6： 5cm程度



X3-M6間のITRF上での相対座標誤差 5mm程度	
旧極位置: 	

新局位置	

X=-3871023.49 Y=3428106.80 Z=3724039.50 (m)	

新極位置: ただし、Az軸-El軸交点の位置には20–30cm程度の不確定性あり
X=-3871025.46 Y=3428107.42 Z=3724038.71 (m)（「GPS を用いた野辺山 45m 電波望遠鏡局位置推定及び VLBI データ校正について(最終報告)」 今井裕 加納周 桑原翔; 2014/2/14） 	
ÐƯ3-1,*+-55-1, UõfiPƎðĎƘĤèYħƈ;AfƣX:ĚģWJ:

NRO45m新局位置の再遅延追尾解	
観測コード：r12141b
Target source：RS Vir( 14h27m16.39s, +4°40’41”.1 )V4120 SGR ( 18h3m56.53s, -20°19’00”.5 )T Cep( 21h9m31.78s, +68°29’27”.2 )WX Psc( 1h6m25.99s, +12°35’53”.4 )

旧局位置	

新局位置	

r12141b.a-2012-08-17 Delay difference against earth center

1e-08

6e-09

4e-09

2e-09

0-2e-09-4e-09RS Vir	 V4120 SGR	
14

1618

T Cep	
20
22
Time [UT, hours]

26

6e-09

4e-09

2e-09

0-2e-09

WX Psc	
24

VERAMZSWVERAIRIKVERAOGSWVERAISGKNOBEYA45

8e-09
Delay diff (FXCALC - correlator) [sec]8e-09

Delay diff (FXCALC - correlator) [sec]r12141b.a-2014-08-27 Delay difference against earth center

1e-08

VERAMZSWVERAIRIKVERAOGSWVERAISGKNOBEYA4528-4e-09
1416182022Time [UT, hours]

242628

Nano Secon

2109886712IF 13L OGASA20
IF 24 2L IRIKI
1810IF 216 4L ISHIGAKI
8 IF 114121088 3L OGASA20
166 IF 1
4L ISHIGAKI
144 IF 212210旧局位置	
3L OGASA208 IF 2
25 5L NOBEYA45
6 IF 120

校正天体Fring-fitting後の解ー遅延残差ー	
校正天体
NRAO530
J2202+42J0423-01	

nsec	

Nano Seconds− 異なる天体間のギャップが減少− 線形性が改善	

154181016 4L ISHIGAKI
30IF 1
14 5LNOBEYA45
2512 IF 2
1020815164L ISHIGAKI
14 IF 214161210 新局位置	
20 5L NOBEYA45
15 IF 11052015105182022
TIME (HOURS)

1/00

1/02

1/04

182022TIME (HOURS)

1/00

1/02

1/04

5L NOBEYA45
IF 21416Phase reference によるマップ合成ーT Cepー	− v=3メーザースポットがv=2メーザースポットに対し、相対的に北東方向に3 – 4masシフトした

旧局位置	

新局位置	

1mas	

1mas	

メザースポットの位置誤差は1mas程度に改善した	Phase reference によるマップ合成ーWX Pscー	− VERAデータのみでのphase referenceによるマップ合成に成功。
メーザースポット位置誤差は50μas以下。
− VERA+NRO45(旧局位置）の場合、v=3メーザースポット位置がVERAのみの場合に比べて20mas以上も異なる。
VERAデータのみ	

VERA+NRO45データ(旧局位置）	

8.6 mas	12.2 mas	

12.2 mas	Green: v=2	
Red: v=3	8.6 mas	Phase reference によるマップ合成ーWX Pscー	− NRO45新局位置を採用した場合、v=3メーザースポットが15mas以上シフトした。

VERAデータのみ	

VERA+NRO45データ(新局位置）	

8.6 mas	12.2 mas	

12.2 mas	Green: v=2	
Red: v=3	8.6 mas	

位置誤差は改善したが、まだ5mas以上残っていて不十分	Summary	 NRO45m新局位置座標（再遅延追尾解）を採用した結果
Ø 校正天体のfringe fittingで得られた遅延時間残差− 異なる天体間のギャップが小さくなり、線形性も改善されたØ Phase referenceによるマップ合成− T Cep；v=3メーザースポットが、3–4 masシフトした
メーザースポット位置誤差は1mas程度に改善した− WX Psc; v=3メーザースポットが、15mas以上シフトした
メーザースポット位置誤差は5mas程度に改善したが不十分− 天体によって位置誤差が大きく異なる。観測時のベースラインベクトルと天体方向の関係に依存すると考えられる。

 新局位置にはまだ20–30cmの不確定性があり、全ての観測天体に対してphase referenceによるマップ合成を行うには精度が不十分。NRO45m+VERA VLBI測地観測が必要である。 局位置精度2–3cm → メーザースポット位置精度1mas以下	ご清聴ありがとうございました	T Cep	

旧座標	

新座標	

1mas	

1mas