[論文レビュー] 86 GHz SiO maser survey of late-type stars in the Inner Galaxy. I. Observational data

M. Messineo, H. J. Habing+3 more|arXiv (Cornell University)|Jul 12, 2002

Astrophysics and Star Formation Studies参考文献 49被引用数 38

ひとこと要約

本研究では、IRAM 30-m望遠鏡を用いて、銀河中心領域の441個の後期型星を86 GHz SiOメーザーで調査し、271個のメーザー放射を検出した。この調査は、当該領域における既知の線距離速度の数を2倍にし、銀河バルジおよびバーブの力学的挙動を研究する上で重要な運動学的データを提供する。

ABSTRACT

We present 86 GHz (v = 1, J = 2 -1) SiO maser line observations with the IRAM 30-m telescope of a sample of 441 late-type stars in the Inner Galaxy (-4 degr < l < +30 degr). These stars were selected on basis of their infrared magnitudes and colours from the ISOGAL and MSX catalogues. SiO maser emission was detected in 271 sources, and their line-of-sight velocities indicate that the stars are located in the Inner Galaxy. These new detections double the number of line-of-sight velocities available from previous SiO and OH maser observations in the area covered by our survey and are, together with other samples of e.g. OH/IR stars, useful for kinematic studies of the central parts of the Galaxy.

研究の動機と目的

• 86 GHz SiOメーザー放射を用いて、銀河中心領域の後期型星の径速度測定を実施すること。
• 光学観測が高赤外減光によって妨げられる銀河バルジおよびバーブ領域における星の線距離速度の疎らなデータセットを改善すること。
• 特にOHメーザーと比較して、赤外線フラックスおよび星のスペクトル型と関連する86 GHz SiOメーザーの検出可能性を評価すること。
• 今後のミルキーウェイの中心構造の運動学的モデリングに用いるため、高精度な径速度カタログを提供すること。
• 速度および線幅の基準を用いて、周囲星間のメーザー／線幅放射と星周囲のメーザー放射を区別すること。

提案手法

• ISOGALおよびMSXカタログからの赤外線等級および色を基に、銀河中心領域（−4° < l < 30°）の後期型星に焦点を当てた標的選定。
• IRAM 30-m望遠鏡を用いて、86 GHz（v=1, J=2→1）のSiOメーザー遷移を観測。
• スペクトル線解析によりSiOメーザー放射を特定し、速度および線幅を用いて星周囲と星間H13CN放射を区別。
• CO、IRAS、MSXデータとのクロス識別により、源の関連性および星間物質による汚染を評価。
• 径速度およびプロファイル形状を用いて、検出結果を主に星周囲（星のもの）または星間（例：CO関連）放射と分類。
• 誤検出を除外するための基準を適用し、特にCOまたは赤外線源と関連しない高径速度・狭帯域H13CN線を除外。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 86 GHz SiOメーザーを用いて示される銀河中心領域の後期型星の径速度分布はどのようなものか？
• RQ2 同じ星の集団において、86 GHz SiOメーザーの検出率はOHメーザーと比べてどの程度か？
• RQ3 高星間減光領域において、86 GHz SiOメーザー放射が星の径速度の信頼できるトレーサーとしてどの程度利用可能か？
• RQ4 調査された源のうち何パーセントがメーザー放射を示し、これは赤外線フラックス密度および星のスペクトル型にどのように依存するか？
• RQ5 速度および線幅に基づいて、星間H13CN放射を星周囲SiOメーザーから信頼性高く区別できるか？

主な発見

• 観測された441個の源のうち271個のSiOメーザー源が検出され、検出率は61％であった。
• 本調査により255件の新たな線距離速度が得られ、調査領域における既知の径速度数がほぼ2倍に増加した。
• Glassら（2001）のサンプルに含まれるLPV星のうち73％で86 GHz SiOメーザーが検出されたが、OHメーザーが検出されたのはたった23％にとどまった。
• 中赤外線フラックス密度が低下するにつれてSiOメーザーの検出可能性が低下し、質量放出活動と相関していることが示された。
• 中央2度の領域では星間H13CN放射がSiOメーザーに類似するが、速度および線幅の違いにより、大多数のケースで信頼性高く分離可能である。
• 288番および423番の2源は、速度、線幅、およびCOまたは赤外線源との関連性の欠如に基づき、星周囲SiOメーザーではなく星間H13CN放射であると特定された。