銀河系ハローにおけるミラ型変光星探査坂本強（日本スペースガード協会）松永典之（東大）、長谷川隆（ぐんま天文台）、三戸洋之（東大木曽観測所）、中田好一（東大木曽観測所）銀河系概略図ハロー 13Gyrの星が支配的 <10Gyrの星も存在金属量が枯渇厚い円盤 (10-13Gyr?) 矮小銀河（20-30個） 0-13Gyr ~107-10Msun 金属量が枯渇薄い円盤 <10Gyr 金属量が豊富 Sun 銀河系ハロー  SDSSにより大規模な恒星流発見(~100kpc) Dwarf galaxy Stellar stream 矮小銀河の星が銀河系潮汐場で剥がされ形成 (寿命数Gyr) 過去の恒星流探査と問題点   多くの研究のトレーサーは古い(~13Gyr) 星（水平分枝星）中間的年齢の種族の探査あり（炭素星、red clump星）（Totten et al. 2000;Ibata et al. 2001;Mauron et al. 2007）しかし、炭素星の距離の不定性大きい（大部分はミラ型変光星。しかし周期が得られていない）  サンプルも化学組成や年齢に強いバイアスあり ⇒銀河系ハローにおいて中間的年齢の星がどのように分布し、階層的銀河形成論の予言と合致するのか不明  中間的年齢星を使った探査 Ibata+01 分光観測で炭素星同定  炭素星の多くは Sagittarius streamに付随  過去の炭素星から探るストリーム構造研究の欠点   Ibataらの炭素星の多くはミラ。しかし、周期なし。実際は距離にかなり大きな誤差(絶対等級 ~5mag)が含まれている絶対等級が最大5等も変わる 2.0 2.4 2.8 周期 3.2 ミラ型変光星中間的年齢(0.5-10Gyr)  周期光度関係をもつ。良い距離指標 ->銀河系構造の良いトレーサー  恒星進化の最終段階→大量の質量損失  周辺部でダスト形成 ->ダスト形成の理解（metal-poorな環境下）  銀河河系ハローの広域にわたってミラ型変光星を探査し、３次元空間分布を決定する我々の観測銀河系ハローにおいて広域にわたってミラ型変光星を探査し、３次元空間分布を決定する  木曽観測所1m望遠鏡+2KCCD 2009年1月-2012年2月  月に一度程度のモニタリング観測（I-band）  サンプル219個 -RA=8h-16.5h,b>30° 2MASS J-H>0.7,H-K>0.3,K<13.5 SDSS g’-r’>0.8,r’-i’>0,i’<18.5 を満たす星（stream領域に限定していない） -Sextans dSph方向の振幅大の1星 (Palmar-Quest Survey)  検出したミラのLight curve  Iバンドの振幅>1等をミラ長期にわたる変光トレンド →Phase dispersion minimum法を使って周期決定距離測定  PL relation PL relationからのずれはH-Kの色を使用 PL relationからずれ 2.0 2.4 2.8 周期 3.2 PL relationからずれ(Ks)  H-Ks Ita & Matsunaga(2011) 空間分布 Sextans dSph Mira    16個のミラ発見 100kpc付近まで存在大部分はSgr stream に付随→中間的年齢の星はSgr dSph起源? 50kpc以内に降着した矮小銀河の多くは早期に星形成が終了? ⇔MW dSph Sgr stream に付随 90kpcstream (Newberg + 03) Sagittarius stream (Law et al. 2005) Sagittarius stream(Law+05) Sextans dSph (Sakamoto et al. submitted)  [Fe/H]~-1.9(Battaglia et al. 2011) #2 #1 cf.LMC –1~-0.5 2つのミラを発見-最もmetal-poor  Carbon-rich Mira に星周ダストの存在を示唆  tidal radius 距離視線速度周期 C-rich or 星周ダスト (kpc) (km s-1) (日) O-rich が存在 +10.0 Sextans dSph 90.0 -10.0 226±8.4 天体名 #1 #2 72.0 78.8 +12.3 -10.3 +11.2 -9.9 202±12 228±2 314 121 C-rich O-rich J-K~2.2 - Sgr stream (X<20kpc) Sgr streamにはSgr dSphで発見されている長周期ミラがない  ミラの周期分布は金属量が低いほど短い側へシフト ⇒Sgr streamの中間的年齢の星はSgr dSph に比べ、old and/or metal-poor  Streamに長周期ミラなし次なるステージ近赤外域でのモニタリング本研究：近赤外データ数個から平均等級決定 →距離の不確定性は平均等級の不確定性が支配的 -振幅+Long-term trend(in Ks)  可視近赤外域での同時モニタリング IcとKsでPhase lag?->ミラそのものの理解  青色ミラ・遠方赤色ミラ探査  次のステップへ ~現在のサンプルの問題点~ 2009-2012 のサンプル探査なし早期AGB (より古い) Marigo et al. (2006) 探査なしどのような構造か全く不明赤いミラのみ探査化学組成/年齢にバイアスあり Sagittarius stream (Law et al. 2005) Sagittarius stream(Law+05) Future work 青色ミラ・遠方赤色ミラ探査 KWFCで遠方赤色ミラ探査 -青色ミラサーベイ（より古い）過去に降着した矮小銀河の青色ミラ探査星形成史へ制限 -赤色ミラサーベイ銀河系ハロー最外縁部の構造解明 Sagittarius stream ・木曽1m+KWFC (Law et al. 2005) サンプル613個 Sagittarius stream(Law+05) I=14-19.5mag  まとめ     銀河系ハローの広域にわたってミラ型変光星探査を行った（空間的なバイアスなし）ミラは主にSgr streamに付随している。中間的な年齢の星はSgr dSph起源である可能性を示唆。 Sextans dSphに最もmetal-poorな２つのミラを発見。非常にmetal poor([Fe/H]=-1.9)の環境下で初めて circumstellar dustの存在を示唆。 Sgr stream領域では、Sgr dSphで発見されている長周期ミラ(P>300日)は存在しない。 Sgr streamが Sgr dSphよりも古いor金属量が枯渇していることを示唆した。