[論文レビュー] Optical Spectra of SNR Candidates in NGC 300

William C. Millar, Graeme L. White+5 more|arXiv (Cornell University)|Nov 29, 2010

Gamma-ray bursts and supernovae参考文献 3被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、近傍の渦巻銀河NGC 300における51個の星雲的対象について中分解能の光学スペクトルを取得し、[S ii] λλ6717,6731とHαの輝度比を用いて超新星残骸（SNR）を同定する手法を適用した。51個の候補のうち22個が[S ii] Total :Hα ≥ 0.4の基準を満たし、SNRとして確認されたが、残りの29個はこの手法では分類不能であり、高分解能データを用いても、遠方銀河における光学的診断法の限界が浮き彫りになった。

ABSTRACT

We present moderate-resolution (<5A) long-slit optical spectra of 51 nebular objects in the nearby Sculptor Group galaxy NGC 300 obtained with the 2.3 meter Advanced Technology Telescope at Siding Spring Observatory, Australia. Adopting the criterion of [SII]/Ha>=0.4 to confirm supernova remnants (SNRs) from optical spectra, we find that of 28 objects previously proposed as SNRs from optical observations, 22 meet this criterion with six showing [SII]/Ha of less than 0.4. Of 27 objects suggested as SNRs from radio data, four are associated with the 28 previously proposed SNRs. Of these four, three (included in the 22 above) meet the criterion. In all, 22 of the 51 nebular objects meet the [SII]/Ha criterion as SNRs while the nature of the remaining 29 objects remains undetermined by these observations.

研究の動機と目的

• 近傍の渦巻銀河NGC 300における超新星残骸（SNR）を光学分光法を用いて同定・確認すること。
• [S ii] Total :Hα輝度比が、外部銀河におけるSNRとH II領域や惑星状星雲を区別するための診断手法として信頼できるかを評価すること。
• 光学的SNR候補が、先行する電波および光学的調査と整合するかを評価し、分類の不一致を解明すること。
• SNR候補の物理的性質、特にサイズ推定値とX線および電波データとのマルチウェーブ長連携を調査すること。
• 機器の分解能および感度が、深宇宙の銀河調査におけるSNR検出効率に与える影響を検討すること。

提案手法

• シーディング・スプリング天文台に設置された2.3m Advanced Technology Telescopeを用い、NGC 300内の51個の星雲的対象について、中分解能（FWHM <5 Å）の長スリット光学スペクトルを取得した。
• 先行研究で示されたローカルグループ銀河の診断法に従い、[S ii] Total :Hα輝度比基準（≥0.4）を適用して対象をSNRと分類した。
• 分光器スリットに沿った空間分布のガウスフィッティングを用いて、各SNR候補の物理的直径を推定した。
• 先行調査（P04）の電波源およびアーカイブデータ（C05）のX線源と照合し、位置一致を重点的に評価した。
• スペクトル測定値を先行光学データ（BL97）と比較し、輝度測定値の整合性および潜在的なバイアスを評価した。
• データの低減、抽出、スペクトル解析にはIRAFおよびFigaroソフトウェアパッケージを、データ管理にはKARMAを用いた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 NGC 300内の51個の星雲的対象のうち、[S ii] Total :Hα ≥ 0.4の基準を満たすのは何個であり、それらは確認されたSNR候補とされるか？
• RQ2 本研究の光学的SNR候補は、同一対象について先行する電波および光学的分類とどの程度一致するか？
• RQ3 本研究で測定したSNR候補の直径は、低分解能画像に基づく先行推定値と比較してどう異なるか？
• RQ4 NGC 300における[S ii] Total :Hα比と銀河中心からの距離の間に有意な相関が認められるか？
• RQ5 NGC 300で検出されたX線源のうち、[S ii] Total :Hα SNR基準を満たす星雲的対象と位置一致するものは何個あるか？

主な発見

• NGC 300内の51個の星雲的対象のうち22個が[S ii] Total :Hα ≥ 0.4の基準を満たし、強力なSNR候補として確認された。
• BL97が提案した28個の光学的SNR候補のうち6個は、[S ii] Total :Hα ≥ 0.4の閾値を満たさず、誤分類または低励起状態の可能性が示唆された。
• P04の27個の電波SNR候補のうち、以前に提案された光学SNRと関連するものは4つにとどまり、そのうち3つが[S ii] Total :Hα ≥ 0.4の基準を満たした。
• [S ii] Total :Hα比と銀河中心からの距離との間に統計的に有意な相関は認められず、銀河全体にわたり診断比の半径依存性はないと示唆された。
• スリットプロファイルのガウスフィッティングによりSNR候補の直径推定値が得られたが、これらはBL97の先行推定値と良好な相関を示さず、空間分解能の不一致や源の分離の不確実性が示唆された。
• NGC 300で検出された31個のX線源のうち、[S ii] Total :Hα ≥ 0.4のSNR基準を満たす星雲的対象と位置一致するものは2つであり、マルチウェーブ長連携の可能性が示唆された。