メタノールメーザ小研究会 2007年11月21日 in 山口大学 Cepheus A における短期強度変動と内部固有運動杉山孝一郎 (山口大学) 1. 2. 3. 4. はじめに短期強度変動の検出内部固有運動での解釈今後の展望メタノールメーザの発生領域メタノールメーザの発生領域は? – 円盤 or アウトフロー ?? – インフォール説や回転トロイド説も – 励起源が連星系という案まで内部固有運動の検出がカギに !! ⇔ 内部固有運動が小さいことが知られている・・・ VLBIモニタリングのターゲットの選別が必要強度変動 W49N メーザ発生領域の物理を反映 – 水メーザ : 短期的で激しい変動アウトフローに付随しているショックをトレースしている – 見通す距離の変化に影響空間分布の変動につながる Gwinn et al. (1992) Liljestrom et al. (2000) Orion-KL 強度フレア現象!! Shimoikura et al. (2005) メタノールメーザの短期変動調査 Goedhart et al. (2004) – Hartebeesthoek 26 mによる南半球での観測 – 1-2週間間隔, 4年間モニタリング – 数日から数年時間スケールの強度変動 – 変動を6タイプに分類 Goedhart et al. (2004) 研究目的内部固有運動検出による発生領域の解明 VLBIモニタリングのターゲット選出 – 強度変動の激しいものを対象に!! 短期強度変動探査の開始 – – 北半球ではTorunグループに次いで毎日の観測継続による探査は世界初本年の山口32mを用いての単一鏡観測 1. 8年に亘る長期的強度変動探査 ⇒ 石川口頭 2. 系外6.7GHzメタノールメーザ源探査 ⇒ 澤田-佐藤口頭 3. 毎日観測による短期的強度変動探査観測の諸元アンテナ : 山口 32 m 観測日 : 2007年8月8日～10月24日(通算日220-297) 空間分解能 : 5分角両円偏波受信アンテナ感度 : Tsys~180-210 K, 能率~40-50 % 帯域幅 : 4 MHz, 分光点数 : 4096点 ⇒ 速度分解能 : 0.044 km/s 検出感度(5σ) : 6.0 Jy (14分積分) 較正 – 振幅 : 各スキャンの初めにノイズソース注入 – 帯域通過特性 : RA方向2°ズラした位置をOFF点として観測システム変動の振る舞いをチェック – G12.91-0.26を毎日観測 Goedhart et al. (2004)にて変動が小さい G12.91-0.26(システム変動評価) モジュレーションインデックス : 5-6 % – ただし 35.6, 36.7 km/s成分は13-15 % 観測が抜けている日 I II III IV VI V – 254-257 : 鏡面清掃 – 263-272 : 22 GHz観測 – 285-294 : アンテナトラブル Cepheus A (Cep A) I, IIの成分が減少、共にIII, IV, Vが上昇 – 40-300 %程度の強度変動通算日250を境に傾向が逆転 ⇒ 周期性?? 25日程度の位相ラグ?? II IV III I V 25日空間上での位置関係 2006年9月9日のVLBI観測結果 – 位相補償済み減少傾向成分(I, II)が上昇傾向成分(III, IV, V)に囲まれて存在 ~1400 AU程度のスケールに分布ここまでのまとめ CepAにおいて短期的強度変動を検出 – 25日の間に40-300 %の増加・減少 – 通算日250以降に変動傾向が逆転 ⇒ 周期性?? ⇒ 25日程度の位相ラグ?? 空間分布との関係 – 減少成分(I, II)が上昇成分(III, IV, V)に囲まれて存在 – 1400 AU(~8光日)程度のスケールに分布 2つの可能性 – 変動傾向の逆転が同期 ⇒ 励起源自身の変動 – メーザ発生領域の変動 or 見通す距離の変化 1つの励起源(同心円) 電波ジェットの中心が励起源の位置と仮定 – IRAS 22543+6145 の強度から光度算出 1.70 × 104 L◎ – 同心円の半径は~700 AU – ダスト温度 : ～120 K 理論値100-200 K(Cragg et al. 2005)に矛盾しないしかし・・・同心円ならば・・・1400 AU(~8光日)の奥行きでの位相ラグは説明不可能スペクトル上ではI, IIと III, IV, Vとで速度的に分離励起源からの距離の相違 – 励起源の変動 ⇒ 環境が変化 ⇒ メーザ発生に不利な環境に変化?? ⇒ メーザ強度が減少分子雲2 1つの励起源(環境の変化) 分子雲1 数値シミュレーションによる検討必要 2つの励起源視線速度－5 km/s(赤)と－11 km/s(青)の異なる分子雲が存在(Brogan et al. 2007) －5 km/s 明確な傾向は見られず単純なモデルでは説明不可能－11 km/s 内部固有運動の探査 2006年9月9日と2007年7月28日の2エポック間での探査 – 減少傾向にある成分と上昇傾向にある成分はそれぞれ空間上でどのように運動しているのか?? – それぞれのスポット群内での運動は?? 見通す距離の変化は?? – 強度分布図の比較内部固有運動－4.2 km/sの成分を原点ランダムな運動減少成分(I, II)群の中でも運動がランダムピークチャンネルの強度分布図見通す距離が変化?? 2006 2007 まとめ Cep Aにおいて6.7GHzメタノールメーザの短期的強度変動を検出 – 25日の間に40-300 %の増加・減少 – 通算日250以降に変動傾向が逆転空間分布との関係 – 減少成分(I, II)が上昇成分(III, IV, V)に囲まれて存在 – 1400 AU(~8光日)程度のスケールに分布変動の要因 – 励起源自身の変動励起源からの距離の相違で説明可能 ?? – メーザ発生領域の変動内部固有運動の検出 : 減少成分群内でもランダム見通す距離の変化 ??