Outer Rotation Curveプロジェクト～現状と今後の展望～
本日の発表内容(鹿児島の桜島)

1. 概要
2. 研究背景の紹介
3. 研究方法
4. これまでの研究結果
5. 議論
6. 今後

2010/09/16：第八回VERAユーザーズミーティング@三鷹
鹿児島大学 M2 坂井伸行

1. 概要・銀河系の質量分布を明らかにするために進めているOuterRotation Curveプロジェクトについて進捗と今後の展望を報告する.
・VERAで視差・固有運動が共に求められた銀河系外縁部天体：7天体

2009年度のプロジェクト観測実績：4天体、計4観測2010年度(9/16時点)のプロジェクト観測実績：7天体、計14観測となっている。
2011年度の予定：継続7天体+3天体+αとなる予定である。
・VLBA, SIM, そしてGAIAなどとの国際競争が今後ますます激しくなる中で、効率よい回転曲線の構築（効率よい天体選別）などアイディアを絞り、かつ議論についても現段階から綿密に練っていく必要がある。

2. 紹介：Outer Rotation Curve Project
銀河系の質量分布と回転曲線研究のゴール・観測的に銀河系の質量分布を求める
・理論モデルとの比較を行う（非円運動の議論など）

研究の意義：銀河系を認識する為の基本情報を求める
身体測定に例えれば、、・半径(他の物理量と関連する)・身長・質量・体重・光度・活動・年齢・年齢・形態・容態
・一般的に距離測定は困難な為、国際的にも最先端の研究であり(SIMやGAIAと言った次世代衛星計画)、極めて重要な研究である！

2. 紹介:Outer Rotation Curve Project
銀河系の質量分布と回転曲線
質量分布の求め方：回転曲線
1917年：スライファーが分光観測によって、M104が回転している事を発見
1970年代：分光観測が進み、銀河内の回転速度分布が詳細になってきた

回転曲線:NGC3198

球対称質量分布を仮定
遠心力=重力より、

rV 2
M =, M = ∫ 4πr 2ρ( r )drG
より現実的な質量分布モデル(バルジ部の面密度)Σ∝(円盤部の面密度)Σ∝(ダークハロー部の質量密度)ρ∝− r1 / 4ee−rr−2

誤差棒付きの点—HIの観測で得られた

2. 紹介:Outer Rotation Curve Project
VERAで銀河系の回転曲線を構築！

(太陽) 距離の不定性などによるエラーが大きい.
VERA観測アレイ, CREDIT:VERAのHP.
銀河系の回転曲線.
VERAによる外縁部回転曲線.
横軸:銀河中心からの距離
Honma et al., (2003)とOh
et al.,Sofue(2010)より
縦軸:回転速度,et al., (2009)より
・電波干渉計技術を用いた三角視差法で、銀河系内メーザー天体の位置と運動を求める.
・目標位置精度は10μ秒角、最大基線長約2,300km10kpcの距離を、10%のエラーで測定する！

3. 方法:2008年度以降
天体選別 → VLBI観測
Outer Rotation Source 50天体の選出方法
・水メーザーのカタログを参照 (Archetriカタログ, Sunada et al., 2007)
・90°<l<240°, |b|<10°
・CO やNH3が同(近い?)速度で付随し、明るい（＞１０Ｊｙ）もの・QSOが離角2.2°以内で、X-bandで>0.1J.y・Georgelin & Georgelin, (1976)の銀河概観図に、運動学的距離を基にしてプロジェクト天体を赤の十字で重ねた.

4. 22GHz観測結果:年周視差と固有運動計測
観測天体名(IRAS)

速度
分解能

観測開始時期
その他

04579+4703(Pair:J0507+4645)

0.42km/s

2010/03/21～4epoch05168+3634(J0530+3723)

0.42km/s

07024-1102(J0702-1015)

0.42km/s

2010/03/29～3epoch21379+5106(J2137+5101)

0.42km/s

2009/11/06～4epoch22480+6002(J2254+6209)

0.42km/s

2009/12/12～4epoch

22555+6213(J2302+6405)

0.42km/s2010/05/28～1epoch23385+6053(J2339+6010)

0.42km/s

メーザー非検出で観測不可

2009/10/03～7epoch(2009年度と2010年度の観測実績, 2010/09/16時点)

・IRAS 05168について、今回は現状報告を行います！

4. 観測結果:IRAS05168+3634
・2010/03/21観測時のメーザースポットの分布.マップサイズは、400mas * 400mas
Spot et al.
1 (2009)の13CO(J=22 Molinari,
345・Wang
・運動学的距離(=6.1kpc,(検出 or1)のコンターマップ。
et al., 1996)に基づき、IRAS
05168
epoch
非検出)をプロットした。
・北西の分子コアで、水メーザーを
2009
○○
○
○
○
検出。
・銀河のマップは、Georgilin& Georgilin
10/03(1976)を引用.
10/30○phase.
○○○・PreUltra ○
Compact HII201001/25

○

○

○

○

○

03/21

○

○

○

○

○

05/22

○

○

×

○

○

08/22

○

○

×

○

○・ダイナミックレンジ≒8~19・ビームサイズ≒1.1 × 0.7 mas①③ ②⑤ ④

4. 結果IRAS 05168+3634の年周視差 & 固有運動

Spot1のみ
Δαcosδへのフィッティング

Δδへのフィッティング

視差楕円へのフィッティング(6観測10カ月の結果)
回転速度に直すと、、、
年周視差=0.54+/-0.05 mas(視線速度Vlsrのエラーは、+/-5km/s+0.18を仮定した.)
1.
85
距離=
− 0.15 kpc(μR.Acosδ., μDecl.)=(-0.7+/-0.7, -2.4+/-1.0)[mas/yr]+11
σαcosδ=0.25 mas, σδ=0.51 mas
回転速度=

191−14 km / s

5. 議論：銀河系の回転曲線
VERAによる外縁部回転曲線：IRAS05168の初期成果
Sofue et al., (2009)より銀河系の回転曲線
VERA(8天体)+VLBA(7天体)による外縁部回転曲線.
VERA(5天体)+VLBA(7天体)による外縁部回転曲線.

円盤部
バルジ部

(太陽)

ダークハロー部

2010/09/16時点

5. 議論：銀河系の回転曲線
VERA(8天体)+VLBA(7天体)による外縁部回転曲線.
Honma et al., (2003), Oh et al., (2010), IRAS 05168(初期成果), そして、Reid et al., (2009)より・上の結果は、Sofue et al., (2009)で指摘された9kpc-dipを支持する?
・同様に、S269(Honma, et al., 2007)で言われた、約13kpcでの平坦な回転曲線を支持する!!
∵(WB89-437, Hachisuka et al., 2009)

6. 今後：国際競争・2010~2015年の間に、400を超える大質量星形成領域の精密位置天文を行う、VLBAのレガシーサーベイ!
・基本的な情報であるRotation Curveについては勿論明記!!

6. 今後：回転曲線の応用案
1. 非円運動の議論
Nakanishi, et al., (2003 & 2006)のISM図の改訂

円運動を仮定した銀河系の速度場

・Brand & Blitz (1993)で示された、測光学的距離と分子雲の視線速度を基にした銀河系の速度場.
・改訂速度場に、ガス密度(HI, CO)を重ねて、渦巻き腕や、連続の式(質量保存)の議論へ繋げられないか.

おしまい• Thank you for your listening!
• With the many more parallaxes and propermotions expected in
the next few years from VERA and VLBA
telescopes, we should be able to makeconsiderable progress in refining the rotation
curve of the Milky Way.
(Reid et al., (2009)の語順を変えた)

REFERENCES• 現代の天文学4巻, 5巻, 16巻• 銀河系と銀河宇宙、岡村定矩• NGC3198--http://www.google.co.jp/imglanding?q=NGC3198&imgurl=http://www.spiegelteam.de/CCD-

Aufnahmen/ngc3198.jpg&imgrefurl=http://www.spiegelteam.de/ngc3198.htm&h=802&w=1200&sz=305&tbnid=4q2rO2nqADYhSM:&tbnh=100&tbnw=150&prev=/i
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・Brand & Blitz, 1993••••••••

Honma et al., 1997, 2003
Sofue et al., 1999, 2009
Reid, et al., 2009
Wikipedia
体重計http://eshop.central.co.jp/measurement/shape/hk50030.html
VERAのHP: http://veraserver.mtk.nao.ac.jp
宇宙科学, 蜂巣泉
BESSELのページ:http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/abrunthaler/BeSSeL/index.shtml