銀河系中心方向の近赤外赤化則西山 正吾 （名古屋大）
IRSF/SIRIUSグループ

Galactic Plane
IRSF/SIRIUSによる
銀河中心サーベイ
10平方度（銀経5o、銀緯2o ）を近赤外3バンドでサーベイ
目的
バルジ内での星形成の様子を明らかに
J:青
H:緑
Ks:赤100’×100’

Introduction – 赤化則
近赤外3バンド（J,H,Ks）での星形成の研究
２色図、色等級図で若い星を選び出す
バルジまでの減光は非常に大きい（Av 〜10-30mag)→ 精度のいい赤化ベクトルが必要
よく使われている赤化則
van de Hulst, Rieke & Lebofsky(1985), λ-αほとんどが Rv ≡ Av/E(B-V) を必要とする
Rvを直接求めるのは難しい
統計的に十分な数の星での議論が少ない（R&Lでは7個)

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Introduction –減光マップ
Catchpole et al. (1990)
Av:AJ:AK = 1.00 : 0.246 : 0.088(van de Hulst no. 15 curve)

Extinction-corrected(filled)& observed(open) CMDs

Schultheis et al. (1999)
DENIS
Av:AJ:AKs = 1.00 : 0.256 : 0.089(Glass 1999)

Dutra et al. (2003)
2MASS
AKs=0.670E(J-Ks)
A(λ)/A(J)= (λ/1.25)-1.70(Mathis 1990)
AKs/E(J-Ks), AKs/E(H-Ks) の値が必要

Dutra et al. 2003

Introduction – Red clump giant method
Red Clump Stars

比較的低質量
金属量多He燃焼段階

z明るさが一定（Alves 2000）（MK＝−1.61±0.03等）
zMKはメタリシティ，
年齢によらない (依存は小）（Alves 2000,Pietrzynski et al.
2003）

zバルジに非常に多く存在

標準光源として使用可

Ks−（H-Ks）色等級図

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Introduction – Red clump giant method
Red Clump分布のピークをプロット

Ks-(H−Ks) 色等級図

赤化則に従って右下に伸びる傾きから減光量AKs と色超過E（H-Ks)の比が求まる。
何がいいのか？
Rv等の仮定がいらない
ピークは精度よく決まる（ 〜 0.05等）
AKs/E(H-Ks)、AKs/E(J-Ks)の直接測定が可能

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Introduction – Red clump giant method
Red Clump stars の2つの仮定
1. 同じ距離に分布
2. 明るさが一定
1. 本当に同じ距離にあるのか?
銀河中心までの距離 〜8.5kpc
バルジの奥行き 〜3kpc
ΔDM＝1.1mag … not far enough

個々の星ではなく 光度分布のピーク を用いる
… 0.03等 の精度

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Introduction – Red clump giant method

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2. 明るさはメタリシティ や年齢によらない?
バルジの年齢＞10Gyr
年齢のばらつき＜10%Calculation of RC K magnitude(Ortolani et al. 1995,
Zoccali et al. 2003)[Fe/H]= -0.21±0.30,
メタリシティの勾配なし@R<560pc(Ramirez et al, 2000)

メタリシティと年齢によるRCのKバンド絶対等級(Salaris&Girardi, 2002)

0.1等程度のばらつき

観測 – InFrared Survey Facility (IRSF)
1.4m望遠鏡＋SIRIUS（近赤外JHKs撮像カメラ）
南アフリカ共和国
サザーランド観測所（南緯32o)
サーベイ用に特化したカメラと専用望遠鏡
2MASS(2”/pix)(Dutra et al. 2000)

IRSF(0.45”/pix)

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観測 – 解析領域
観測日 :2002年 3〜7 月
2003年 4〜8 月

解析使用領域
青： AKs/E(H-Ks) 3.4deg2
赤： AKs/E(J-Ks) 1.1deg2

Seeing : <1.3 秒角
限界等級（50s,10σ）
17.5 (J), 16.6(H),16.1(Ks)10/17

観測結果 Ks、（H-Ks)色等級図

６つの領域に分けてAKs/E(H-Ks)を求める

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観測結果 Ks、（H-Ks)色等級図
Slope=1.45±0.05

1.19±0.03

1.34±0.04

1.26±0.03

1.43±0.08

1.25±0.05

考察1 … AKs/E(H-Ks)のばらつき
場所による赤化則（NIR）の違いは小さい （Cardelli et al. 1989）→ 領域内で距離が異なる？

MeanRMS

Slope1.451.34
1.26
1.19
1.43
1.25
1.28
0.10

Error
0.05
0.04
0.03
0.03
0.08
0.05
0.04

Compiled

1.350.02

減光量と距離に相関が必要〜 0.2mag/deg（160pc/deg）が必要

0.04mag/deg(Stanek et al. 1997)13/17

観測結果 Ks、（J-Ks)色等級図

0.48±0.01

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結果と他の研究との比較

AKs/E(H-Ks)

IRSF/SIRIUS
1.28

van deHulst
1.58

±0.04
AKs/E(J-Ks)

0.48

0.55

±0.01
AJ/AJ
AH/AJ

1.00.58

1.00.58

AKs/AJ

0.32

0.36

E(J-H)/E(H-Ks) 1.68
±0.08

1.87

±0.05
±0.01CCM89(R&L:@K)1.90(1.78)
0.72(0.66)
1.00.64(0.62)
0.42(0.40)
1.65(1.70)

CCM89:Cardelli et al. 1989

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考察2 … Rv
Rieke&Lebofsky(1985) を考えてみると。。。
測定値が正しいなら、 AH/AJ＝0.576（IRSF) を得るために
Rv≡ [E(V-λ)/E(B-V)]λ→∞＝3.00 とすればよい

AJ/AV
AH/AV
AK/AV

van deHulst
0.245
0.142
0.081

R&L

R&L

0.259
0.149
0.084

0.282
0.175
0.112

(Rv=3.00 (Rv=3.09))

銀河中心では Rv 〜3.0 ではないか
Rv = 2.97 @d > 2kpc (He et al. 1995)

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まとめバルジのRed Clump星を使い、赤化則を求めた。
 AKs/E(H-Ks) ＝ 1.28 ±0.04
 AKs/E(J-Ks) ＝ 0.48 ±0.01
 AJ:AH: AKs = 1.00 : 0.58 : 0.32
 E(J-H)/E(H-Ks) = 1.68 ±0.08
AKs/E(H-Ks) は場所によってばらつく
R&Lが求めた値とは大きく異なる
R&LよりはvdHの方が観測値に近い

RMS=0.10