ALMA	  アーカイブを使ったサイエンス:星形成	  	  Science	  case	  with	  ALMA	  archive;	  SFRs	

Tomoya	  Hirota	  (Mizusawa-­‐VLBI	  observatory,	  NAOJ)	

Science	  case	  for	  SFRs	
• Category	  of	  ALMA	  proposal	  (in	  case	  of	  cycle	  2)	3.	  ISM,	  star	  formaOon	  and	  astrochemistry	  	  4.	  Circumstellar	  disks,	  exoplanets	  and	  the	  solar	  system	  	  • Category	  of	  archive	  data	  – Science	  VeriﬁcaOon	  data	  – Highest	  priority	  and	  ﬁller	  projects	  in	  Cycle	  0	  • Few	  papers	  based	  on	  archive	  data	  from	  cycle	  0	  projects	  	  • According	  to	  ADS	  search	  with	  keyword	  “ADS/JAO.ALMA#2011”	  • Mainly	  focusing	  on	  science	  cases	  of	  SV	  data	  in	  terms	  of	  moOvaOon/idea/specialty	  rather	  than	  scienOﬁc	  results	  HD142527	  (cycle	  0)	  • TransiOonal	  disk	  forming	  giant	  planets	  (145pc)	  – Cycle	  0	  HCO+	  	  	  	  	• Casassus	  et	  al.	  (2013)	  • HCO+	  at	  band	  7	  • According	  to	  their	  proposal,	  	  	  	  	  	  CO	  and	  HCO+	  at	  band	  6,	  7,	  	  	  	  	  	  and	  9	  are	  proposed?	  
Casasus	  et	  al.	  (2013)	  	– Archive	  • Rosenfeld	  et	  al.	  (2014)	  • Model	  calculaOons	  • ApplicaOon	  of	  their	  model	  	  	  	  	  	  to	  ALMA	  data	  as	  a	  test	  Rosenfeld	  et	  al.	  (2014)	  	TW	  Hya	  (SV)	  • One	  of	  the	  nearest	  YSOs	  with	  disk	  (~51pc)	  – Band	  6	  (~2.6”)	  and	  band	  7	  (~1.6”)	  • Oberg	  et	  al.	  (2012);	  Compare	  DCN	  and	  DCO+(SMA)	  • Rosenfeld	  et	  al.	  (2012);	  Model	  calculaOon	  of	  CO	  • Bergin	  et	  al.	  (2013),	  Favre	  et	  al.	  (2013);	  detecOon	  of	  	  	  	  	  HD	  by	  Herschel,	  temperature	  is	  esOmated	  by	  ALMA	  Oberg	  et	  al.	  (2012)	  	Rosenfeld	  et	  al.	  (2012)	  	HD	  163296	  (SV)	
• Well	  studied	  Herbig	  Ae	  star	  – Band	  6	  (~0.8”)	  and	  Band	  7	  (~0.5”)	  • Klaassen	  et	  al.	  (2013);	  CO	  • de	  Gregorio-­‐Monsalvo	  et	  al.	  (2013);	  CO	  • Rosenfeld	  et	  al.	  (2013);	  CO/13CO/C18O	  • Qi	  et	  al.	  (2013);	  c-­‐C3H2	  • Mathews	  et	  al.	  (2013);	  HCO+/H13CO+/DCO+	  Mathews	  et	  al.	  (2013)	  13CO	  Klaassen	  et	  al.	  (2013)	
c-­‐C3H2	  Qi	  et	  al.	  (2013）	  IRAS16293-­‐2422	  (SV)	  • Nearest	  Class	  0	  stars	  (120	  pc)	  – Band	  9	  (~0.3”X0.2”)	  • Kristensen	  et	  al.	  (2013);	  CO	  and	  conOnuum	  • Loinard	  et	  al.	  (2013);	  CO	  and	  conOnuum,	  	  	  	  	  	  	  comparison	  with	  VLA	  conOnuum	  data	  Kristensen	  et	  al.	  (2013)	

Loinard	  et	  al.	  (2013)	

IRAS16293-­‐2422	  (SV)	  Jorgensen	  et	  al.	  (2012)	  • Nearest	  Class	  0	  stars	  (120	  pc)	  – Band	  9	  (~0.3”X0.2”)	  • Persson	  et	  al.	  (2013);	  H218O,	  	  combine	  SMA	  data	  at	  230	  GHz	  • Zapata	  et	  al.	  (2013);	  	  H13CN,	  HC15N,	  CH3OH	  – Band	  6	  (~2.2”X1.0”)	  • Jorgensen	  et	  al.	  (2012);	  	  HCOCH2OH	  (band	  9	  as	  well)	  • Pineda	  et	  al.	  (2012);	  	  CH3OCHO,	  H2CCO	  • DetecOon	  of	  infalling	  moOon	  Pineda	  et	  al.	  (2012)	  Orion	  KL	  (SV)	
• Nearest	  massive	  star-­‐forming	  region	  (420	  pc)	  – Intense	  spectra	  at	  all	  bands	  – Famous	  in	  abundant	  molecular	  species/lines;	  “line	  forest”	  – Band	  6	  (~1.5”)	  OVRO	  10.4m	  (Sumon	  et	  al.	  1985)	

Orion	  KL	  SV	  data	  	H2O	  (ν2=1)	

Orion	  KL	  (SV)	
• Two	  papers	  for	  SiO	  with	  diﬀerent	  interpretaOon	  	  – Zapata	  et	  al.	  (2012)	  Hirota	  et	  al.	  (2014)	

• SiO(J=5-­‐4)	  and	  SiO	  (J=8-­‐7)	  data	  by	  SMA	  – Niederhofer	  et	  al.	  (2012)	  • Isotopologues	  and	  vibraOoanlly	  excited	  lines	  Niederhofer	  et	  al.	  (2012)	  Zapata	  et	  al.	  (2012)	  Orion	  KL	  (SV)	
• (CH3)2CO	  by	  PdBI	  – Peng	  et	  al.	  (2013)	  • Compared	  with	  SV	  • Possible	  eﬀect	  of	  	  	  	  	  	  diﬀerent	  UV	  

PdBI	

ALMA	

Orion	  KL	  (SV)	
• Other	  published	  results	  – Fortman	  et	  al.	  (2012)	  • Journal	  of	  Molecular	  Spectroscopy	  • Comparison	  with	  molecular	  line	  catalogue	  – Galvan-­‐Madrid	  et	  al.	  (2013)	  • Hydrogen	  recombinaOon	  line	  • MulO-­‐transiOon	  with	  VLA	  and	  ALMA	  – Neill	  et	  al.	  (2013a,b)	  • Deuterated	  molecules,	  HDO,	  NH2D,	  	  	  	  	  	  	  	  13CH OH,	  observed	  by	  Herschel	  3

Neill	  et	  al.	  (2013)	  Orion	  KL	  (SV)	
• DetecOon	  of	  vibratonary	  excited	  H2O	  at	  232	  GHz	  – Hirota	  et	  al.	  (2012)	  • Compared	  with	  SiO	  maser	  data	  by	  VERA	  (Kim	  et	  al.	  2008)	  • By-­‐product	  in	  cycle	  0,	  new	  proposal	  to	  cycles	  1	  and	  2	  cycle	  1/2	

H2O	Hot	  Core	Compact	  cycle	  0	Ridge	

↑HCOOCH3	  	Orion	  KL	  (cycle	  0)	• H2O	  at	  band	  7	  in	  extended	  conﬁguraOon	  – Hirota	  et	  al.	  (2014)	  • Science	  case	  diﬀerent	  from	  original	  proposal	  	  • Compared	  with	  VERA	  observaOons	  of	  SiO	  masers	  (Kim	  et	  al.	  2008)	  Gray：SiO 43GHz(VERA)	  	  	  	  Color	  :H2O	  336GHz	

Summary	• Impression	  in	  preparing	  this	  presentaOon	  – Only	  few	  papers	  based	  on	  cycle	  0	  archive	  compared	  with	  SV.	  
– Many	  are	  based	  on	  their	  own	  data	  in	  addiOon	  to	  archive	  data.	  	  • SMA,	  Hershel,	  VLA,	  spectroscopy,	  simulaOon,	  etc.	  

• My	  personal	  experience	  – Archive	  data	  will	  be	  able	  to	  extended	  to	  next	  proposals	  – Careful	  check	  of	  data	  including	  calibraOon	  is	  necessary	  – Archive	  data	  are	  useful	  to	  familiarize	  with	  CASA.