VERAによるMira型変光星 R

VERAによるミラ型変光星
R UMaの年周視差計測(改)
鹿児島大学大学院
理工学研究科物理科学専攻
松井真
荒尾考洋、丹生大輔、嘉村浩二、
中川亜紀治、今井裕、面高俊宏(鹿児島大学)、
倉山智春、柴田克典(国立天文台)、VERAプロジェクトチーム
目次
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研究の目的
イントロ
観測
結果
ディスカッション
まとめ
研究の目的
銀河系内におけるミラ型変光星の周期光度関係を
導くための第1歩としてミラ型変光星R UMaに付随
する水メーザーの年周視差を計測し、距離を求める。
目次
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研究の目的
イントロ
観測
結果
ディスカッション
まとめ
ミラ型変光星のメーザー
SiO maser
晩期型星にはCH3OHがないのか？
or
H2O maser
CH3OHはあるが励起できてないのか？
OH maser
銀河系内におけるMira型変光星の
周期光度関係を見つける意義
1.周期光度関係を使って、銀河系内の多くの
Mira型変光星の距離を求めることができる。
⇒VERAの目的である銀河系の地図作りに利用
LMCにある周期Pの星の実視等級
m-M=5logd-5
m-M=5logd-5
2.大マゼラン星雲(LMC)で見つかっている周期
光度関係と同一のものか検証。
銀河系とLMCの距離
銀河系にある周期Pの星の絶対等級
⇒他の銀河までの距離測定に利用
Ita et al. 2004
研究の背景
ミラ型変光星、セファイド型変光星周期光度(P-L)関係=「宇宙のものさし」
大マゼラン雲(LMC)の周期光度関係
銀河系内の周期光度関係
LMCの個々の星の距離≒LMCの距離
つまりLMCのP-L関係は距離の不定性がない！
個々の星までの距離を無視できない！
ヒッパルコスの精度では不十分！
高精度な距離測定が必要
ミラ型変光星のメーザー → VLBI観測可能
VERAでミラ型変光星を観測して
ヒッパルコスによる
太陽近傍の周期光度関係(van Leeuwen et al. 1997)
銀河系内のP-L関係の確立を目指す!
上図大マゼランの周期光度関係
下図小マゼランの周期光度関係(Ita et al. 2004)
目次
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研究の目的
イントロ
観測
結果
ディスカッション
まとめ
R UMa と参照電波源
10h44m38.42831s +68d46m32.3442s 離角
R UMa
J1056+7011 10h56m53.61517s +70d11m45.91561s 1.8deg
観測と解析
観測名
観測日
備考
r06101a
2006/4/11
r06134a
2006/5/14
r06225as
2006/8/13
未検出
r06242bs
2006/8/30
未検出
r06255a
2006/9/12
石垣PCDエラー
r06302b
2006/10/29
r06327a
2006/11/23
r06355a
2006/12/21
r07020b
2007/1/20
r07054a
2007/2/23
r07094a
2007/4/4
r07129c
2007/5/9
r07254b
未検出
解析中
• VERA４局2beam観測
→位相補償
• 観測時間は8~9時間/観測
• 周波数設定
16MHzを16IF
(Ａ：512ch、Ｂ：64ch)
• 解析にはＡＩＰＳ
(Astronomical Image Pro
cessing System)を使用
目次
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研究の目的
イントロ
観測
結果
ディスカッション
まとめ
これまでに推定されたR UMaの距離
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750pc(Benson & Little-Marenin 1996)
距離-銀緯-減光量関係
310pc[3.22±4.69mas](HIPPARCOS 1997)
年周視差
670pc(P.Whitelock,F.Marang and M.Feast 2000)
HIPPARCOSによる銀河系の周期光度関係
620pc(Y.Ita et al. 2001)
距離-フラックス-光度(LMCのPLから)関係
解析結果（r06101a位相補償1）
38.39 km/s
1.2Jy/beam
解析結果（r06101a位相補償2）
39.44km/s
4.8Jy/beam
解析結果（r06101a位相補償3）
42.38km/s
7.2Jy/beam
各観測のスポット
観測コード
速度成分1
(km/s)
フラックス1 速度成分2
(Jy/beam) (km/s)
フラックス2 速度成分3
(Jy/beam) (km/s)
フラックス3
(Jy/beam)
r06101a
38.39
1.3
39.44
5.0
42.38
7.4
r06134a
38.49
1.1
39.54
2.5
r06302b
38.49
1.1
39.54
2.0
r06327a
38.36
1.7
39.41
3.3
42.14
1.4
r06355a
38.38
3.8
39.43
4.0
r07020b
38.40
4.8
39.45
2.5
42.18
1.8
r07054a
38.57
3.1
r07094a
38.39
1.5
天文学会の結果
年周視差π=0.76±0.17mas
0.37
0.24
1.32
kpc
R UMaの年周視差(改)
赤経方向の固有運動μα=-42.17±0.45mas/yr
赤緯方向の固有運動μδ=-25.40±0.30mas/yr
58
年周視差π=1.73±0.16mas
 49
577
pc
目次
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研究の目的
イントロ
観測
結果
ディスカッション
まとめ
銀河系の周期光度関係
P=301day(GCVS)
⇒logP=2.48
mk=1.37mag(SAAO)
Mk  7.4400..19
21 mag
R UMa
・
first-overtone mode
fundamental mode
Ita et al. 2006
脈動定数Q
脈動定数Qとは変光周期Pをfree-fall-timeτffで規格化したもので定義
Q=P(M/R3)1/2=5.13×10-12PM1/2Teff3L-3/4(Wood 1990)
Fundamental (Kholopov et al. 1985-87)
logP=1.949logR-0.9logM-2.07(Q=0.0085)
First-overtone (Fox & Wood et al. 1982)
logP=1.5logR-0.5logM-1.40(Q=0.04)
周期半径関係
193
得られた距離と実視等級から絶対光度Lを求める 907146 L8
赤外線J,H,K,12μm,25μm,60μm,100μmのflux densityから温度Tは2670±34K
19
L=4πR2σT4 半径は18616
R8
R UMa
宇宙年齢を越える!?
・
0.17
0.13
86
89
M  0.73 M8
220 Gyr
M.J.Creech-Eakman, R.R.Thompson 2003
質量放出
3.48×10-7M8yr-1
Jura 1987の修正バージョン
Whitelocl et al. 1994
超大雑把にAGB星の寿命を約106yrと考えると今ま
でに0.35M8を質量放出したことになる
Mini=0.73M8+0.35M8=1.08M8
31
25
82 Gyr
やっぱり宇宙年齢は越えないf(＾_＾;)
LMCの距離指数
mk=1.37mag
(SAAO)
57758
49 pc
R UMaのLMCでの
実視等級mk=10.88±0.92
Mk  9.2300..43
54 mag
Feast et al. 1989
P=301day(GCVS)
Mk  7.4400..19
21 mag
5.26
LMCの距離指数: mk(LMC) - Mk  18.3200..21
mag

46
.
13
19
4.29 kpc
目次
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研究の目的
イントロ
観測
結果
ディスカッション
まとめ
まとめ
58
49
R UMaまでの距離は 577 pc
193
光度は907146 L8
表面温度は2670±34K
19
16
半径は186 R8
fundamental modeで脈動
0.17
0.13
質量は0.73
M8
Mini=0.73M8+0.35M8=1.08M8
晩期型星の距離を正確に決めることで
色々なことがわかってくる!!
もしよろしければ・・・
いくつかの晩期型星を6.7GHzで観測して・・・
もし見つかれば
メタノールメーザーの特性上
・寿命が長い
世界で誰も見つけてないなら
・内部固有運動が小さい
自分達が見つければいい!!
・連続波が検出しやすい
などの点から年周視差を求めるのには最適
周期光度関係の点数を増やすことができる！
晩期型星の星周構造で何かわかるかも・・・

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