なゆた望遠鏡によるTタウリ型星の高分散分光観測（OISTER教育プログラム）

埼玉大学 修士2年 竹内媛香
協力者：本田敏志 氏

導入：研究内容
星形成はガス・ダスト密度の大きい分子雲で活発分子ガス密度が低い領域では？
高銀緯分子雲（銀緯＞30°）などの低密度環境においても星形成が起きている（平塚 2017 修士論文）→観測例が少なく、低密度領域の星形成はよくわかっていない

研究領域: -1°< b < +1°
29°< l < 180°< l <216°導入：研究内容
星形成はガス・ダスト密度の大きい分子雲で活発銀河面における前主系列星（PMS）の無バイアスな分光探査観測を行い、分子ガス密度が低い領域では？
異なる分子雲のガス・ダスト密度における高銀緯分子雲（銀緯＞30°）などの星形成の相違を調べる
低密度環境においても星形成が起きている（平塚 2017 修士論文）
研究領域→観測例が少なく、低密度領域の星形成はよくわかっていない
・分子雲密度の低い領域における星形成を探る
・分子雲から孤立したPMSの形成への理解を深める導入：研究手法
1.PMS（Tタウリ型星と Herbig Ae/Be 型星）候補天体の選別
赤外超過、 Hα輝線が期待される天体を候補天体とする
 1

 

r’-Hα [mag]K-3.4[mag][mag]Ks-3.4

1.5

0.5
0-0.5

1.5

A V=5100 Å

mag

0Å

10.5
0-0.5

00.5
3.4-4.6 [mag]1

1.5

Ks, [3.4], [4.6]二色図上での« 3 17 23:41:07 2020

赤外超過の大きさによる選別

00.5

11.5
r’-i’ [mag]22.5

r ’ i ’ Hα二色図によるHα線等価幅の予測« 3 17 23:31:05 2020

2.可視低分散分光追観測
Hα輝線の有無を調査
3.同定したPMSの調査
年齢、空間分布などを調査し、分子雲との比較を行う

3

導入：短期滞在実習参加の目的
Li I 線（λ6708 Å）
Li吸収線は若い星の指標となる→Li吸収線は弱く、低分散分光観測では等価幅の測定が困難
Hα 線（λ6563 Å）
Hα吸収線の中に輝線が検出されるTタウリ型星候補が存在→ノイズとの区別がつきにくい
実習の目的①可視高分散分光観測を行い、Tタウリ型星候補天体のHα線の形状やLi線の等価幅を調査する②エシェル分光器の性能や観測手法、解析方法について詳しく学ぶ

短期滞在実習での活動内容
滞在機関：兵庫県立大学 西はりま天文台
期間：2020年1月6日〜 2020年1月10日
日付
活動内容
1月6日

• 観望会
• 可視高分散分光観測

1月7日• 本田氏による講義（一次処理について）• 高分散分光データの一次処理

1月8日

• ゼミ
• 本田氏による講義（Liに関する研究事例、MALLSの性能について）• 高分散分光データの一次処理
1月9日• 視線速度測定• 可視中分散分光観測

1月10日 • 実習の成果の発表

観測
兵庫県立大学西はりま天文台なゆた望遠鏡（口径：2.0m）
観測⽇2020/01/06

観測装置

2020/01/09

可視光中低分散分光器（MALLS）
エシェルモード

中分散モードモード

エシェル (31.6 l/mm)
クロスディスパーザ (400 l/mm)

グレーティング(1800 l/mm)

オーダーカット

GG475

GG495

波⻑分解能

R～35000

R~9000

スリット幅

1.0″0.8″

スリット⻑

4.7″

5.0′

観測波⻑域

4960-6800 Å

6380-6830 Å

観測天体数

2天体

5天体

積分時間

(1天体あたり)
20 s ~ 2400 s(1天体あたり)
15 s 〜 840 s

悪天候のため、練習として明るい天体も観測

観測天体
観測天体

HD21051（PMS候補天体）

R.A. Dec.

03：24:10.1 +12：37:46.5

V等級

6.0 mag

先行研究
Li 線の等価幅が測定されている

埼玉大学55cm望遠鏡SaCRA/可視小型中分散エシェル分光器
SuSAnoO（R〜3000）を用いた調査
Hα吸収線の中に輝線を検出→さらに波長分解能を上げて再調査

相対強度(Li et al. 2000, Xing et al. 2012）

波長HD21051のHα輝線

高分散分光データの解析
IRAFを用いて行った。
4985 Å

6780 Å

4985 Å

6780 Å

5060 Å

6880 Å

5060 Å6880 Å

1

オブジェクトフレーム

32

一次処理
ダーク補正、感度ムラ補正、背景光の除去

波長較正(Fe-Ne-Ar)‘ecidentify’1

コンパリソンフレーム 32(Fe-Ne-Ar)

一次元
スペクトルの抽出‘apall’コンティニュームの規格化‘continuum’

スペクトルの一本化‘scombine’解析：一次元スペクトルの抽出• スリットの向きがアパーチャーに対して斜め• スリット長方向に5分割し、それぞれについて波長較正を行い、足し合わせ

散波長分方向スリット
長方向同じ波長結果

規格化された強度

自分で解析したHD21051のスペクトル1.0

コンティニュームがきれいに規格化されていない←規格化するためコンティニュームにフィットした関数に問題
5250

波長 （Å）

Hα6750結果

規格化された強度

自分で解析したHD21051のスペクトル1.0

コンティニュームを決定する際、吸収のある部分を横切るように関数をフィットしてしまった 波長 （Å）

波長 （Å）

Hα

結果

規格化された強度

HD21051のスペクトル（本田氏による解析）

1.0

コンティニュームがきれいに規格化されている

Hα52506750
波長 （Å）

結果： Li線の先行研究との比較
自分で解析したHD21051のスペクトル

Li 線等価幅（Å）

規格化された強度

1.0

本観測

0.34

Li et al. 2000

0.27

Xing et al. 2012

0.14

Li

0.86706

Li 波長 （Å）

6712

本観測でもLi吸収線が検出されたため、
HD21051は若く、PMSである可能性が高い結果： Hα線の先行研究との比較
HD21051のスペクトル（本田氏による解析）
Hα輝線

1.0
規格化された強度

Hα線
等価幅（Å）

0.26555

本観測

1.34

SuSAnoO
による観測

0.89

Li et al. 2000

filled-inXing et al. 2012 1.18×10−3Hα波長 （Å）

吸収線と輝線が重なっている可能性

6575

まとめ、研究生活で活かせたこと
まとめ• MALLSエシェルモードでの可視高分散分光観測と一次処理を行い、Liの吸収線の等価幅を測定した。
• HD21051は本観測でもLi吸収線が検出されたため、PMSである可能性が高い• HD21051はHαの吸収線と輝線が重なって見えている可能性がある
研究生活で活かせたこと• 他の学生にエシェルモードの解析を教えられるようになった。
• IRAFの機能を詳しく学び、効率的に解析ができるようになった。

謝辞本実習で貴重なご指導をしてくださった
本田敏志氏、兵庫県立大学の皆様、有意義な本実習の機会を与えてくださった
OISTER教育プログラムご担当者の皆様に、この場をお借りして深く御礼申し上げます。