IRSF/SIRIUSによる大マゼラン雲星形成領域の探査•マゼラン雲近赤外カタログの紹介•30Dor領域の観測結果紹介

天の川

南十字星
小マゼラン雲大マゼラン雲IRSF

加藤 大輔
(名大理)

大マゼラン雲（LMC）について• 距離50kpc（1pc ≒ 4" ）N1130Dor→個々の星が分解可能• 奥行きが小さい→天体までの距離が等しい• 活発な星形成
LMC全体にわたって星形成が起きている
赤：CO ‥星の材料
黒：Ｈα ‥重い星の存在小マゼラン雲（SMC）について• 距離60kpc（1pc ≒ 3.3" ）• 活発な星形成• 金属量（H,He以外の元素の存在率）が我々の銀河系に比べて小さい
小マゼラン雲〜1/10
大マゼラン雲〜1/ 3→異なる環境下における星形成の様子を調べるための良い対象である
IRSF/SIRIUSを用いて大小マゼラン雲近赤外カタログを作成

IRSF/SIRIUSについて• IRSF(南ア1.4m)望遠鏡＋3色同時カメラSIRIUS• 南アフリカ天文台に設置• 3つの近赤外波長域を同時撮像– J バンド (1.25μm)– H バンド (1.63μm)– Ksバンド (2.14μm)• 視野 7.7 ×7.7
• 解像度 0.45 [”/pix]↑サブアークセック!!↑
2000年12月よりサーベイ開始

マゼラン雲近赤外サーベイ進捗状況
大マゼラン雲– 6°× 6°(3249視野)– 2004/2/16現在、全体の約88%を観測終了

小マゼラン雲– 4°× 4°(1296視野)– 2004/2/16現在、全体の約60%を観測終了→いずれも2004年内に完了
このサーベイデータからカタログを作成

マゼラン雲近赤外サーベイ進捗状況
大マゼラン雲– 6°× 6°(3249視野)– 2004/2/16現在、全体の約88%を観測終了

小マゼラン雲– 4°× 4°(1296視野)– 2004/2/16現在、全体の約60%を観測終了→いずれも2004年内に完了
このサーベイデータからカタログを作成

カタログの概要• 大小マゼラン雲の近赤外点源カタログ• 項目は位置(赤経・赤緯)、明るさ×3、観測日• 点源総数 大マゼラン雲〜1000万天体
小マゼラン雲〜 300万天体• 限界等級– Ｊ〜19等、Ｈ〜18等、Ks〜17等• 目標精度– 位置精度 0.3秒角（GSC2.2の位置精度）– 測光精度 0.03等

このカタログでどんな天体が見えるのか？

近赤外サーベイで見える天体• 主系列星‥O3〜B2→＞8太陽質量の重い星
IRSF/SIRIUS

Herbig Ae/Be stars

J-K• 巨星‥G8型〜• 3太陽質量以上の前主系列星（YSO）＝Herbig Ae/Be star
→2MASSでは見えない↓
特に星形成の研究に有用

カタログ作成の手順• 近赤外データに不可欠な基本的処理（一次処理）→自動化ソフトウェア開発済み（中島：元Z研）• 測光標準星の測光（IRAF/DAOPHOT使用）→自動化ソフトウェア開発済み（加藤）• LMC・SMC天体の同定・測光（IRAF/DAOPHOT使用）→自動化ソフトウェア開発済み（加藤）• 星の位置（赤経・赤緯）の導出→自動化ソフトウェア開発済み（田辺：東大）• 全視野のデータの合算→ソフトウェア開発済み（加藤）

全て自動化済み

カタログ製作の日程
2004年〜 2月中旬 環境整備（解析用PCのセットアップ）〜 4月
一次処理（データ総量〜2テラバイト）〜 7月
測光・位置合わせ
〜10月
データチェック・全データ合算〜12月
カタログの精度評価
2005年
〜 6月
カタログ論文執筆〜 9月
カタログ公開30Dor領域の観測結果紹介

30Dorと巨大分子雲
北側• 30Dor‥Local group
最大のHII領域• 非常に活発な星形成（30個以上のO3星）

30Dor
R136
N160
N159

南側
•南北に延びる巨大分子雲→星団は付随せず（北端部は例外≡N159,160）
近赤外サーベイでYSO/OB候補の分布を探査画像：Hα、コントア：１２CO、緑：若い星団（≦10Myr）観測結果：色等級図 （J-K）対 K•広さ2平方度の領域

主系列：O3〜B2•限界等級– J = 18.5– H = 17.6
–Ks = 16.6
•3バンド全てで受かった点源‥‥
644,288 天体•うち測光誤差≦0.1等‥‥
182,825 天体
YSO→2色図を用いて選出

YSO

J-H[mag]

誤差≦0.03等

二色図（H-K対J-H）• YSOは赤外超過のために二色図で右下に分布（Intrinsicに赤い）

Av=10mag•二色図上でも主系列星は巨星と分離している

1.0↓
色を用いてYSO／OB型星候補を選別
0.0

YSO(HAeBe) YSO候補 2140天体
OB星候補 4564天体
OB candidates
0.0

H-K[mag]

1.0→空間分布をみる

YSO・OB型星候補の空間分布
緑：
赤:YSO、YSO＋OBが≧50個／□′
青:OB

集中＝大規模な星形成• 北側‥多数• 南側‥なしYSO・OB型星候補の空間分布
赤:YSO、青:OB
黒コントア：12CO （なんてん）

集中＝大規模な星形成• 北側‥多数• 南側‥なし

分子雲の分布との相関• 北側‥逆相関（30Dor除く）• 南側‥相関なし（N159除く）
候補選出の方法は妥当か？

YSO候補の信憑性
可視YSO：OB〜1:2→YSOが多すぎる
NebulaがないのにYSO候補がある!?
↓YSOではない
赤外超過天体かClassical Be星である可能性

J-H[mag]

誤差≦0.1等Be星とHerbig Ae/Be星Classical
Classical Be星•高速自転する輝線星•近赤外域に赤外超過● Herbig Ae/Be● Classical Be
Av=51.5

Classical Be星はHerbigAe/Be星より青い（銀河系内の場合）↓H-K（＝0.4）で分類
青いYSO候補1768天体
赤いYSO候補 372天体

0.00.0H-K[mag]1.5→空間分布をみる

赤：赤いYSO 青：青いYSOYSO候補の分布
赤いYSO
30Dor、N159に集中
Nebulaのないところには存在せず→YSOである可能性が高い

青いYSO
星形成領域・Nebulaのない領域の両方に分布→YSO・非YSOが混じっているのではないか？

マゼラン雲のHerbig Ae/Be星は青い？
J-H[mag]

誤差≦0.1等● Herbig Ae/Be● Classical Be
Av=5

de Wit et al.（2003）
SMCのHerbig Ae/Be星が近赤外でClassical Be星と同じ色である可能性を示唆（☆‥de WitのHAeBe候補）

1.5

青いYSO＝Herbig Ae/Be星＋Classical Be星ではないか？

0.00.0H-K[mag]1.5

区別する方法は？

Herbig Ae/Be星

12μmでの赤外超過
Classical Be星 〜2等
Herbig Ae/Be星〜6等6810 12Hillenbrand et al. （1992）

420(V-12μ)− (V-12μ)0

Herbig Ae/Be星とClassical Be星の見分け方13.6

ダスト量が4分の1でも〜4等→分類できるはず

ClassicalBe星
3.844.2

log Teff[K]

4.4

4.6

Astro-FのIRCによる広域サーベイで一気に分類可能か？

Herbig Ae/Be星とClassical Be星の見分け方2可視の分光による分類•Liテスト•禁制線の有無SALTSouthern African Large Telescope•口径11m→南半球最大の望遠鏡•南アフリカ天文台に設置•Hobby-Eberly タイプ•2005年に完成予定
日本にも参加の打診があった

先立つものがなく断念‥‥

まとめ• マゼラン雲近赤外点源カタログを作成中– マゼラン雲主要部をKs〜17等でカバー– 星形成の研究に有用– 2005年公開予定• 30Dorを含む 1kpc×2kpcの領域を解析– 北‥30Dorなどの大規模な星形成領域→分子雲の分布とYSO／OB候補の分布に逆相関– 南‥南北に延びる巨大分子雲→巨大分子雲に付随する大規模星形成はなし– YSO候補にClassical Be星が混じり込む可能性あり