Environmental Effect on Gaseous Disks of the Virgo Spirals 中西裕之（東大天文センター）共同研究者：久野（ＮＲＯ）、祖父江・小野寺・江草（東大天文センター)、佐藤・徂徠（北大）、塩谷（東北大）、濤崎（ぐんま天文台）、廣田（東大理）、中井（筑波大）ＣＯＮＴＥＮＴＳ • はじめに：おとめ座銀河団について • ＮＲＯ４５ｍＣＯ観測 • ガスディスクに見られる環境効果 • ALMAへ向けて：銀河団研究への可能性 • まとめはじめにおとめ座銀河団の概要 • 距離16.1Mpc Ferrarese et al. 1996 最も近い銀河団 • • • • No. E/S0 66 No. S/Ir 91 σv = 715 km/s Rvir = 730 kpc Tully et al. 1996 約４° ガスディスクの研究1 • ＨＩ観測 Helou et al. 1981 @ Arecibo Warmels 1988 @ WSRT Cayatte et al. 1990 @ VLA → 銀河団中心に近いほどＨＩガスが少ない logMHI (isolated) = 7.01 + 0.88logDHo HI def = logMHI(isolated) – logMHI (actual) (Giovanelli & Haynes, 1983) ガスの剥ぎ取り効果 • Ram Pressure Stripping 銀河間には希薄な高温ガス ← Ｘ線による観測 Böhringer et al. 1994 η = fICM/fgrav = (nICM/nISM)(V/Vrot)2cosαsinα → η >1 → ram pressure stripping ガスディスクの研究２ • COガス観測 Kenney & Young 1988 @ FCRAO Nishiyama et al. 2000 @ NRO45m Sofue et al. 2003 @ NMA COガスディスクはあまり影響を受けていない未解決問題 ram圧はディスクの内側まで効いているのか？観測事実・ディスク外縁部でＨＩガスは剥ぎ取られている・ＣＯガスはほとんど変化無い解釈１．ポテンシャルの浅いディスク外縁部だけガスが mol 剥ぎ取られた。内側は普通。２．内側のディスクまでram圧が効いているが、ＣＯガスにはram圧が効かない分子ガス比f から探ってみる分子ガス比 fmol • Elmegreen 1993 分子ガス比fmol＝MH2/(MH2+MHI) はガス密度ρ, 金属量Z, UV強度Uの３パラメータで決まる • Honma et al. 1995 Kuno et al. 1995 ・上のモデルを実際の銀河に応用・ある半径で分子ガス優勢から HIガス優勢へ→ molecular front ・フィールド銀河では fmolはρの一価関数 M51 Model おとめ座銀河団銀河へ応用仮説１．ポテンシャルの浅いディスク外縁部だけガスが剥ぎ取られ、内側は普通。 HIデータと比較可能なCOデータが必要 → ・VLA Elmegreenモデルで再現できるはず C-array HIデータが現時点で高分解能データ（20”前後）仮説２． → NRO45m＠１１５GHｚとちょうど良い内側のディスクまでram圧が効いているが、・BEARSでマッピング観測ＣＯガスにはram圧が効かない → 銀河ディスクの各点で比較可能 → Elmegreenモデルで再現できず、異常に高い fmolが見られるはずＮＲＯ４５ｍ BEARS ＣＯ観測観測の概要 • 装置：ＮＲＯ45ｍ＋ＢＥＡＲＳ • 分解能： 15”（1.2kpc @ Virgo) • 視野： 4’x 4’ or 4’x 8’ • 観測天体： NGC 4192, 4212, 4254, 4402, 4419, 4535, 4536, 4569, 4579, 4654, 4689 • 観測期間： 2002年12月-2004年１月結果/ＣＯデータ CO images CO atlas H2 v.s. HI （N4254) HI＆CO Σtot. Gas - fmol 普通のfmol曲線 fmolはΣtot. Gasの一価関数 H2 v.s. HI （N4569) HI＆CO Σtot. Gas - fmol 異常fmol N4254におけるΣtot. Gas一fmolプロットを最小値として上方に分散 H2 v.s. HI （N4402) HI＆CO Σtot. Gas - fmol 異常fmol 普通のΣtot. Gas一fmolプロットよりはるかに大きいfmol H2 v.s. HI （N4579) HI＆CO Σtot. Gas - fmol 異常fmol 曲線状だが、普通のΣtot. Gas一fmol プロットよりはるかに大きいfmol fmol異常の解釈 H2比の増加（ＨＩ stripping, 分子ガス生成）ガスの減少ガスの圧縮 H2比の減少（H の解離）標準的なfmolを示す NGC４２５４ 2 fmol異常の解釈Ｎ４４０２Ｎ４５６９これら異常fmolは銀河中心の分子ガス優勢領域で HIガスの剥ぎ取りが起こっている証拠Ｎ４５７９ N４２５４ ALMAへ向けて遠方銀河団における環境効果の観測的研究・z～0.3より遠方で青い銀河が多い（Butcher & Oemler 1978）例外的にかみのけ座銀河団にもある（先週NMAにてCO(J=1-0)観測） →ram圧による星形成の誘発の可能性（Bothun & Dressler 1986） ALMAでのz=0.３以遠・仮説「Ram圧 → ガス密度増大 → 星形成の誘発」の検証の銀河団銀河明らかにすべきこと星形成の直接原因＝高密度分子ガスの存在の有無 CO観測が重要 Σ - f プロットからガス圧縮の有無（この場合ＨＩも必要） gas mol 観測の要請 z=0.３以遠の銀河団CO観測を1kpc程度の分解能で観測するためには、０．１”台の分解能が必要まとめ • NRO４５ｍを用いておとめ座銀河団の１１銀河を CO(J=1-0)観測を行った • ４銀河についてHIデータと合わせ、Σgasーfmolプロットを行い、異常fmolを示す銀河があることを示した • 剥ぎ取り効果を受けない内側のCOディスクにおいてHIガスが剥ぎ取られている証拠をつかんだ • ALMAを用いて遠方銀河団における環境効果について調べることが重要と考える