EVLAを用いた近傍銀河NGC 3079中心領域のアンモニア観測
宮本 祐介 (茨城大学), 瀬田 益道、中井 直正、SALAK Dragan、萩原 健三郎、石井 峻 (筑波大学), 山内 彩 (国立天文台 水沢)	Observations

Introduction
活動的銀河中心核 (AGN) やスターバーストなど銀河中心領域の活動現象は周囲の高密度星間ガスの環境にそれぞれ大きな影響を及ぼすため、これら高密度ガスの分光観測はそのエネルギー源を探るのに強力な手段である。
NGC 3079は距離16 Mpcにある edge-onのSeyfert
2/LINER 銀河で、AGNからの水メーザー放射が確認されている。加えて、中心領域から数kpcに渡るスーパーウィンドも観測されているが、これがスターバースト、AGNどちらによるものかまだ分かっていない。
アンモニア分子は、23.69-25.06GHzの約2GHzの周波数幅に６本の反転遷移を持つため、同時観測することで分子ガスの温度等物理状態を精度良く求めることが可能である。これまでに、つくば32-m 電波望遠鏡での観測によって、アンモニア分子 (J,K)=(1,1) 及び(2,2) 遷移で、それぞれ半値幅 約500 km/sの広い線幅を持つ吸収線が検出された。
本発表では、NGC 3079 中心領域の物理状態を詳細に調べるために、我々が2013年 1月に EVLAを用いて行った高空間分解能観測 (〜0.09”= 7 pc@16 Mpc)について報告する。得られた rms ノイズレベルは 0.3mJy(速度分解能=15 km/s)で、アンモニア分子(J,K)=(1,1) から (6,6) まで 6 本の吸収線 (〜­7 mJy)が検出された。

Telescope	NGC 3079

Number of Antenna	 26	Spatial Resolution	

~0.09” (7 pc @16 Mpc)	

FOV	~2.4” (186 pc @ 16 Mpc)
(White circle in right figure)	

Band Width(low, Dual pol.)	
Band Width(high, Dual pol.)	
Date	

23.005-24.005 GHz (Rest)(NH3(1,1)-(3,3))	
24.085-25.085 GHz (Rest)(NH3(4,4)-(6,6))	
Oct. 2012 – Jan. 2013	

Observation Time	

5 × 2 hr	15” =1.26kpc	
(Cecil+2001)	

Hα+[NII]	

I-band	Hα+[NII]	
3.8μm	

R.A. (J2000.0)	

10h01m57.798s	

Decl. (J2000.0)	

55d40m47.26s	

Distance	

19 Mpc	

Systemic Velocity	 1116 km/s	

Results

Main	

0.002

Flux density (Jy/beam)!"#$+&+'

NH3(3,3)	
!"#$*&*'

吸収線よりも強いNH3(3,3)
輝線(例えばNH3メーザー)が受かっている？	

NH3(3,3)	

0.0015,-.-/%%%+/01/-2%

NH3(2,2)	

University  of  Tsukuba

Ibaraki  University

EVLA (Configuration-A)	

Blue	

NH3(1,1)	

筑波大学

茨城大学

0.001
0.00050-0.0005-0.001-0.0015-0.002800~10pc	

900

1000

1100
1200
V LSR (km/s)

1300

1400

1500!"#$)&)'

NH3(4,4)	

NH3(5,5)	

H2OメーザーDisk
回転に従わない
メーザースポットの
分布 Yamauchi+(2004)	

!"#$#&#'

NH3(6,6)	

Expanding Shell?	

KKnnoott  BB  +,-.&/012345&6785&90:7&!);!"#$(&('Image: NH3 Integrated Intensity
Contour: Continuum (9, 18, 27, and 36mJy/beam)	

&%&'!%!$!#!"!"#$%&%'

メーザー円盤	&(''&)'''&))''

<&=>?

&)%''

&)*''

NH3(3,3)メーザーは星形成起因のH2Oメーザーに付随する。

(e.g., NGC 6334 (Kraemer & Jackson 1995)

NH3(3,3)輝線のBlue成分とYamauchi+(2004)のLSM1、LSM2の速度成分は一致。

Discussion
８π3ν	 2 K2	1	(μ:永久双極子モーメント)	
τ=
μN
３k	
J（J＋１）	 Tex dv	

Blue	Main	

N(J,K)	
J（J＋１）	
14=1.61×10 ××τ × ΔvFWHM	
2Tex	
K ν	
N(J’,K’)/T’ex	 gop(J’)（2J’＋１）	
−ΔE	
=exp ()	
gop(J)（2J＋１）	
Trot (J’,K’⇒J,K)
N(J,K)/Tex	

見かけの光学的厚み	τ=-ln(1-|TL|/TC)	
TL=Line flux density	
TC=Continuum flux density	
TL(Jy/beam)	 TC (Jy/beam)	
NH3(2,2) -1.53±0.17Blue	 NH3(3,3)—	44.72±1.20

0.025±0.003

0.029±0.004

46.89±0.34

0.022±0.002

NH3(6,6) -1.90±0.2245.47±0.24

0.043±0.005

TL(Jy/beam)	 TC (Jy/beam)	 τ	44.72±1.20

0.168±0.009

NH3(2,2) -7.95±0.52
Main	NH3(3,3) -0.97±0.2143.51±0.22

0.202±0.015

43.79±0.13

0.022±0.005

NH3(4,4) -7.75±0.34
NH3(5,5) -6.40±0.35

47.98±0.220.176±0.009

46.89±0.34

0.147±0.009

NH3(6,6) -8.46±0.53

4-@43.51±0.22
0.036±0.004
Ott+ (2011)	
43.79±0.13	
—	
47.98±0.2245.47±0.24

0.206±0.014

NGC 3079と典型的スターバースト銀河NGC253の回転温度は同等
Main	
Blue	
NGC253Trot	
〜140K	
〜126K	
105-140K	

回転ダイアグラム

NH3(1,1)	
4-?=>

NH3(2,2)	!
T"#$%&'()*+%,=140±21 K	

4-?

励起温度Tex〜回転温度Trotの場合
Main

Blue

N (NH3 (1245)) (cm-2)

3.8E+16

6.2E+15

N(NH3 (0,3,6))*(cm-2)

1.6E+16

3.5E+15

N(NH3 (0 − 6)) (cm-2)

5.4E+169.7E+15

R(ortho/para)

0.4

0.６

rot(main)4-*=>

NH3(6,6)	

NH3(4,4)	
NH3(5,5)	

4-*

6.4keVの鉄輝線から求められた柱密度
N(H2)〜1025と矛盾しない (Iyomoto+2001)

NH3(3,3)	
4A

4-AA

4*AA

[NH3]/[H2]~10-8の時、 (Ott+2005)
N(H2) main ~ 5×1024 cm-2
N(H2) Blue ~ 1×1024 cm-2

!T,=126±25 K	"#$&-./+rot(blue)

4--=>
4--

Tkin	
320-380K	
240-300K	

(Ott+2005)	

(Huttemeister et al. 1995)	

τ	NH3(4,4) -1.36±0.16
NH3(5,5) -1.03±0.10

NH3(1,1)	 -6.90±0.27(Tex ~ T’ex , gop:統計的重み (1 for para, 2 for ortho)	
)	!"#$%&'()&$*+,-.&#"/.

NH3(1,1)	 -1.11±0.14&)$''&6@7&2&!);

NGC 3079中心のスペクトル

中心領域でNH3の吸収線(システム速度成分とBlue成分)を検出。
一方、NH3(3,3)だけ吸収線が例外的に弱く、特にBlue側では輝線として検出。

NH3(6,6)	

VVLLSSRR  ((kkmm//ss))  

4?AA

01(2#3456"7(4#2"8194:;5;(4$<.

4@AACompton Thickガスを示唆？