6.7GHzメタノールメーザの強度変動の統計的研究山口大学理学部自然情報科学科物理コース４年石川裕子目次研究背景 – 強度変動に即して研究目的観測－条件－観測パラメータ結果－様々な強度変動－強度変動指数を用いた変化－強度変動指数の標準偏差まとめ今後の展望研究背景 Szymczak et al. 2000…IRASの対象のうち1４１１観測期間：1999/1/30-8/25 観測スパン4年もしくは７-８年で少なくとも２エポック観測された検出天体数：１８２(うち７０が新検出) ９６個のソースを強度変動の違いによって４つにグループ化。今まで観測されてきたデータと比較１．はっきりとした変動がない(23個のソース) ２．約20％の弱い変動を示す(11個のソース) 今回の観測とのスパンは、４年もしくは７-８年  GG316.64-0.09 G9.62+0.20 ３．20～５０％の変動（46個のソース）４．50％以上の強い変動(１６個のソース) Goedhart et al. 2004…長期間のモニタリング観測期間:1999/1－2003/3の４年間, ４年間にわたって54個の天体の、369のコンポーネン 1-2週間又は2-3日の間隔トそれぞれに対して強度変動を調査。観測の間隔は天体：すでに変動が確認されている５４個 1-2週間、変動の激しいものは2-3日間。（複数のコンポーネントからなるスペクトルは、 →単調な増加・減少、周期的・準周期的な変動、その１つ１つについて強度変動をみている。） ◆ 非周期的な変動、変動なし研究目的長期間にわたる、同じ観測パラメータ・複数の天体の強度変動は未観測である。強度変動の統計的な研究はまだ行われていない。観測パラメータがほぼ同じであるＳｚｙｍｃｚａｋ（２０００）で観測されたソースを山口３２ｍ電波望遠鏡で観測することで、 6.7ＧＨｚメタノールメーザの長期間(８年間) のソースの強度変動の統計から、その領域の物理的現象を解明する。観測単一鏡（山口32m）周波数 → 6.7GHz 日付 → 2004/7～2004/9, 2005/8～2005/9, 2006/9, 2007/8～2007/9 観測条件 →山口(04,05) IRASポイントソースを基準として - S 60  S 25 - S60  100 Jy -   20 →山口（06,07） - 上記の条件＋検出済のソース観測～観測パラメータ～スパン５６３７８ 04 05 06 07 ９９１１１２２ Szymczak et al 2000 観測期間山口 2004 山口 2005 山口 2006 山口 2007 1999年1月 2004年7月22日 2005年8月8日 2006年9月4日 2007年8月25日～1999年８月～9月1日～9月12日～9月13日～9月１日システム雑音温度[K] ～60 200～250 同左同左同左フラックス校正精度[%] ≦15 ～4 ～4 ≦11 ～15 検出天体数 184 161 175 149 157 3σ～1.5-1.9 5σ≦4 5σ≦5 5σ≦4 5σ≦5 検出限界[Jy] 速度分解能(0.044 km/s), 観測帯域(4MHz), 積分時間(840秒), 分光点数(4096), 両円偏波年結果～様々な変動～（１）強弱を繰り返すソース Flux density[Jy] Ｙａｍａｇｕｃｈｉ (０４) (０５) (０６) Velocity[km/s] (９９) Ｔｏｒｕｎ (０７) 結果～様々な変動～（２）ランダムな変動をするソース Flux density[Jy] Ｙａｍａｇｕｃｈｉ (０４) (０５) (０６) (０７) Velocity[km/s] (９９) Ｔｏｒｕｎ結果～様々な変動～（３）ほぼ変動しないソース Flux density[Jy] Ｙａｍａｇｕｃｈｉ (０４) (０５) (０６) (０７) Velocity[km/s] (９９) Ｔｏｒｕｎ結果 8年経過してもラインが同定できるデータ数⇒１４７メーザの寿命は８年以上である！！結果～強度変動指数Ｓを用いた変化～強度変動指数S 比較したいスペクトル強度(Ｘ，Ｙ)の変動の度合いを示す指数。例．０４年と０５年の強度を比較する X Y S X Y X=Y ―― S=0に近づく X≫Y ―― S=1に近づく X≪Y ―― S=-1に近づく０５年０４年結果～強度変動指数Ｓを用いた変化～ x y S x y 各スパンの変動の様子 σ=0.15 σ=0.13 σ=0.10 σ=0.14 ２年ソースの個数１年 σ=0.15 σ=0.19 ３年 σ=0.25 σ=0.27 σ=0.29 ５年６年７年強度変動指数Ｓ σ=0.29 ８年結果 X Y S X Y ～強度変動指数Sの標準偏差～統計のデータ数と標準偏差１年 Y(06→07) ２年 Y(05→06) Y(04→05) Y(05→07) Y(04→(06) ３年５年６年７年８年 Y(04→07) T(99)→Y(04) T(99)→Y(05) T(99)→Y(06) T(99)→Y(07) データ数１３６１４０１５３１５２１３５１４６１４７１５８１３６１４７標準偏差 0.15 0.13 0.10 0.14 0.15 0.19 0.25 0.27 0.29 0.29 標準偏差標準偏差 y=a(1-exp(-b*x)) a=0.300, b=0.399 y=a(1-exp(-b*x)) ・タイムスケールは2.5年（1/ｂより）・変動の幅はおおよそ８年で収束する傾向スパン[年] ＝変動の幅はＳ=±0.3ぐらい(ａ=0.3より) スパン[年] まとめ・メタノールメーザは寿命が８年以上!! ・変動のタイムスケールは2.5年・変動の幅はおおよそ８年で収束する傾向メーザ寿命とは関係ない短期的な変動の幅が８年程度で収束に向かう傾向メーザの寿命自体はもっと長い約８年を過ぎたらやがてはメーザ自体が消滅する時期がやってくる標準偏差が増加短期的な変動によるものではなく、メーザの消滅によって増加する（標準偏差→１）今後の展望観測スパンを長くすることで、強度変動指数の標準偏差はもう一度大きな変化を示し、それは「１」に近づくはずである。今後も観測を続けることで、メタノールメーザの寿命そのものの変動を明らかにする