Image credit: NAOJ

1. イントロダクション

6.7 GHz メタノールメーザーの VLBI 研究の現状
2

1. イントロダクション

おもな星間メーザーの付随領域
メーザー

星形成領域
SFR
低質量星
大質量星
Low-mass
High-mass

活動銀河核

晩期型星

AGN

AGB

水
OH
メタノール

Class I◎Class II

SiO
6.7 GHz メタノールメーザーが大質量星形成を解き明かすプローブ

として非常に有効であることが認知されている。(Breen et al. 2013)32019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

1. イントロダクション

6.7 GHz メタノールメーザー
単一鏡観測

VLBI 観測

スペクトル

イメージング

強度変動, 偏波 etc.

観測天体数

空間分布

固有運動

100~

10~

1000〜

﹅

﹅

﹅

固有運動の導出例は圧倒的に少ない
42019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

1. イントロダクション

空間分布（形状分類）
G35.793-00.175

Bartkiewicz et al. 2009, '14, ‘16
Fujisawa et al. 2014

Total 101 sources
G27.221+00.136

G23.657-00.127

G23.707-00.198

G36.115+00.552

52019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

1. イントロダクション

内部固有運動 （その１）メーザーで 降着円盤への

Cep A HW-2 (Arched)

トレースを実証した初の例
Sugiyama et al. 2014☆：Peak of 43 GHz continuum emission

Sugiyama et al. 2008

コントアー：電波ジェット

反時計回りに回転＋中心に向かってインフォール！

(VLA 22 GHz continuum)

ジェットに垂直な円盤状の分布

62019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

1. イントロダクション

内部固有運動 （その２）
リングだから降着円盤 ❌
Bartkiewicz et al. 2017
形状のみでは言えない

G23.657−00.127 (Ring)

降着円盤をトレースするなら中心にインフォールするはず…
7

膨張運動

予想とは反するものだった
2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

1. イントロダクション

研究目的
半数以上存在するよくわからない分布 (Paired・Complex)の6.7 GHz メタノールメーザーがアウトフローに付随するか？

▶︎ 内部固有運動の計測により直接検証する

アウトフロー

原始星
8

降着円盤

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大Image credit: NAOJ

2. ターゲット天体〜G59.783+0.065〜
92.

ターゲット天体 〜 G59.783+0.065 〜

COや赤外線でみえる活発なアウトフロー
CO (2-1) emission

Red ：dashed , Blue：solid

赤道座標[J2000.0]

19h 43m 11.247s, +23° 44’ 03.287’’

距離

2.16 kpc (〜7,000光年)

光度〜 104 Lsun

推定星質量10 - 20 Msun

ガス質量

840 Msun

静止視線速度

22.4 km/s

Xu et al.(2009), Beuther et al.(2002c, 2003), Rodon et al. (2012)←赤外線画像" Color：Spizter IRAC 3.6 μm◎ Contours：
Las Campanas 2.5 m
Ks-band (1.99-2.31μm)▲：3.6 cm cont.

＊：1.2 mm cont.

Beuther et al. (2003)

Mart ́ın-Herna ́ndez et al. (2008)

RA [J2000.0]

102019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

2.

ターゲット天体 〜 G59.783+0.065 〜

6.7 GHz メタノールメーザー
スペクトル (2004-’07, ’10, '14)

空間分布 (2010.3)

中村 拡 卒業論文 2015

Bartkiewicz et al. 2014, EVN

Blue shift

Red shift
Systemic velocity
22.4 km/s~ 2,000 AU

Paired or Complex

・激しい強度変動

・幅の広いスペクトル

東西に２つのクラスター

離角： およそ 2,000 AU
活発な強度変動 & 複雑な空間分布 ▶ アウトフロー？？？
11

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大Image credit: NAOJ

3. 観測
12

3.

観測

観測概要（使用アンテナ群）
水沢局
山口局

JVN C-band

入来局

日立局

石垣局

小笠原局

13

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

3.

観測

観測概要
ターゲット天体名

IRAS名

赤経 , 赤緯 [J2000.0]

G59.783+0.065

IRAS 19410+2336

19 h 43 m 11.247 s , +23° 44’ 03.287’’

Epoch

1

2

3

4

5

6

Date(UT)

2016.8.25 2016.10.31 2017.1.21 2018.11.22 2019.1.11

2019.4.30

Obs.code

U16238a

U16305bU17021b

U18326a

U19011a

U19120a

0

67

149

819

869

978

経過日数
観測局

VERA 4局 + 日立 + 山口
6667 - 6669 MHz

観測周波数

山口以外 5局

6667 - 6671 MHz

分光点数

512

1024

1024

4096 点分光

速度分解能(km/s)

0.176

0.088

0.088

0.044

〜 5 mas × 3 mas

ビームサイズ
イメージ感度1σ [Jy/beam]

0.02

0.07

〜 0.3

0.15

振幅較正

テンプレート法

解析ソフト

AIPS
14

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大Image credit: NAOJ

4. 結果
15

4.

結果

空間分布
約 1000 日スケールでも大きな変化はみられず
Epoch 1

Epoch 2

Epoch 3

VLSR
28
26
24
22
20

Epoch 4

Epoch 5Epoch 6

18
16
14
12
(km/s)

162019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

4.

結果

空間分布
約 1000 日スケールでも大きな変化はみられず
Epoch 1

Epoch 2

Epoch 3

VLSR
28
26
24
22
20

Epoch 4

Epoch 5

本講演ではEpoch 6

Epoch 1~4 の内部固有運動についての考察を発表

18
16
14
12
(km/s)

172019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

4.

結果

内部固有運動の導出
フィーチャーへの同定条件

フィーチャー同定結果

・位置が 1 mas 以内で一致
・速度チャンネルが 1 km/s 以内で一致
かつ３チャンネル以上連続するもの
Epoch

1

2

3

4

スポット数

72

90

62

134

フィーチャー数

10

10

9

8

Epoch 11
Epoch
7

9

3
2 1

(0 day)
✖

10

5

6
8 4

全エポックで共通するフィーチャー
→7個1) フィーチャー重心位置を求める
181000 AU2) 重心との相対位置の時間変化
2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大sha1_base64="5g56cNe1+9B4Br+c6TcXiiNGc+g=">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</latexit>

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4.
結果

内部固有運動× : barycenter

6
3
4

19

Feature

2 1

5

7
1

VRA
[km/s]-3.14
VDEC[km/s]-0.35
Vz[km/s]
4.75

2
-1.66
1.69
2.21

3
0.90
-2.09
1.42

4
0.22
-1.14
-2.18

5
-2.06
-1.33
-2.62

6
5.19
-2.03
-3.15

7
-1.64
1.16
-6.92

※ Vz = VLSR - 22.4
単位： km/s

平均速度
q
2 +V2
Vprop = VRA
DEC= 2.7 km s 1

Vz = 2.7
3.3 km s 1

向きにばらつきあるものの おおむね東西方向の運動 を示した
2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大Image credit: NAOJ

5. 考察

先行研究との比較と３次元モデル
20

5.

考察

水メーザー・mm連続波源との比較
先行研究 (中村拡 修士論文 2017)22GHz 水メーザーの運動との比較○ : mm1の位置誤差円
Decl. Offset [mas]

メーザー

水

メタノール

分布

ほぼ一致

平均の速さ

~ 30 km/s ~ 3 km/s

運動の向き

おおむね
東西

東西

CO や 近赤外線のアウトフローの放出方向とも一致。
mm1 (1.2 mm dust emission peak)→ 中心の原始星だと考えると運動は膨張する方向。

R.A. Offset [mas]R.A.
Offset [mas]アウトフローに付随している可能性が高い
21

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

5.

考察

水メーザー・mm連続波源との比較○ : mm1の位置誤差円
Decl. Offset [mas]しかし、一部の運動は単純なアウトフローの膨張運動では説明が難しい…

３次元アウトフローモデル
R.A. Offset [mas]R.A.
Offset [mas]222019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

5.

考察

トイモデルによるフィッティング
円錐モデル

Jet-axis

x = r cos θ
y = r sin θ−1±z = r ⋅ (tan α)1000 masα

現在、簡単なモデルで試計算中・・・
・円錐表面を流れるガスを仮定

・Opening angle α = 45°で固定
・PA = 73.9° で固定 (水メーザーでフィット)・Inclination angle = -90° – 90°・ベクトルの向きが合うようにフィッティング(※ベクトルの大きさは考慮していない)
23

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

5.

考察

トイモデルによるフィッティング
Azimathモデルフィッティングの一例
Model Parameter
PA

73.9°

Incl.
Angle
-90〜90°

Open.
angle
45°

３Dモデルに合うように
フィーチャーの奥行きを決定
Elevation

しかし、ベクトルがまだまだ合っていない…

24

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

今後の展望より詳細なモデルフィッティング
放物面モデルx = r cos θ
y = r sin θpz = ± |r|● 関数のべきp● 速度の位置依存性： V(r)なども考慮し、より詳細な条件設定でフィッティングを行う
25

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

今後の展望全データに対する固有運動の導出
Epoch 5・6 も合算した運動で考察
Epoch 1

Epoch 2

Epoch 3

VLSR
28
26
24
22
20

Epoch 4

Epoch 5Epoch 6

18
16
14
12
(km/s)

26

2019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大

Summary
半数以上存在するよくわからない分布(Paired, Complex)の目的

6.7 GHz メタノールメーザーがアウトフローに付随するか？

▶︎ 内部固有運動の計測により直接検証する
観測結果

2016.08 〜 2019.05 までの 約 1000 日間に 計 6 回

活発なアウトフロー天体 G59.783+0.065 の VLBI 観測を実施
分布：ほぼ変化なく、水メーザーと近接運動：おおむね東西方向、水メーザーの向きとほぼ一致。

▶︎今後

アウトフローに付随している可能性が高い

1) 広角なアウトフローのより具体的な関数でモデルフィット
2) Epoch 5・6 も合算した運動を導出
272019 VLBI懇談会シンポジウム@大妻女子大