[논문 리뷰] 86 GHz SiO maser survey of late-type stars in the Inner Galaxy. I. Observational data

M. Messineo, H. J. Habing외 3명|arXiv (Cornell University)|2002. 07. 12.

Astrophysics and Star Formation Studies참고 문헌 49인용 수 38

한 줄 요약

이 연구는 IRAM 30m 망원경을 사용하여 내부 은하의 441개의 늦은 유형 항성에 대해 86 GHz SiO 메이저를 설문 조사하여, 271개의 소스에서 메이저 방출을 검출하였다. 이 설문 조사로는 해당 지역의 알려진 선속도 수를 두 배로 늘여 은하 중심부와 바의 역학을 연구하는 데 핵심적인 운동학적 자료를 제공하였다.

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.

연구 동기 및 목표

• 86 GHz SiO 메이저 방출을 이용하여 내부 은하의 늦은 유형 항성의 라디얼 속도 측정을 수행하기 위해.
• 높은 흡수로 인해 광학 관측이 어려운 은하 중심부 및 바 영역에서 희박한 항성 선속도 데이터셋을 향상시키기 위해.
• 특히 OH 메이저와의 비교를 통해 적외선 플럭스 및 항성 유형과의 관련성에 따라 86 GHz SiO 메이저의 검출 가능성 평가하기 위해.
• 향후 은하수 중심 구조의 운동학적 모델링에 사용할 수 있는 새로운 고정밀 라디얼 속도 목록 제공하기 위해.
• 속도 및 선 폭 기준을 이용하여 별주위 메이저/선 방출과 간성 메이저/선 방출을 구분하기 위해.

제안 방법

• 내부 은하(−4° < l < 30°)의 늦은 유형 항성에 중점을 두고 ISOGAL 및 MSX 목록의 적외선 등급과 색상에 기반한 대상 선별.
• IRAM 30m 망원경을 사용하여 86 GHz(SiO 메이저 전이, v=1, J=2→1)에서 관측.
• 스펙트럼 선 분석을 통해 SiO 메이저 방출을 식별하고, 속도 및 선 폭을 사용하여 별주위와 간성 H13CN 방출을 구분.
• CO, IRAS, MSX 데이터와의 교차 식별을 통해 소스 연관성과 간성 매질 오염 평가.
• 라디얼 속도 및 프로파일 형상에 기반하여 검출를 주로 별주위(항성) 또는 간성(CO 연관) 방출로 분류.
• 가짜 양성 결과를 거부하기 위한 기준 적용, 예를 들어 CO 또는 적외선 소스와 연관되지 않은 고속·窄선 H13CN 선

실험 결과

연구 질문

• RQ1 86 GHz SiO 메이저에 의해 추적되는 내부 은하의 늦은 유형 항성의 라디얼 속도 분포는 어떻게 되는가?
• RQ2 동일한 항성 집단에서 86 GHz SiO 메이저의 검출율은 OH 메이저와 어떻게 비교되는가?
• RQ3 고간성 매질 흡수 지역에서 86 GHz SiO 메이저 방출이 항성 라디얼 속도의 신뢰할 수 있는 추적자로 사용될 수 있는 정도는 어느 정도인가?
• RQ4 조사한 소스 중 몇 퍼센트가 메이저 방출을 보이며, 이는 적외선 플럭스 밀도 및 항성 유형에 따라 어떻게 달라지는가?
• RQ5 속도 및 선 폭에 기반하여 간성 H13CN 방출은 별주위 SiO 메이저와 신뢰성 있게 구분될 수 있는가?

주요 결과

• 관측한 441개 중 271개의 SiO 메이저 소스가 검출되어 검출률은 61%였다.
• 이 설문 조사로는 255개의 새로운 선속도가 제공되어 조사 지역의 알려진 라디얼 속도 수를 효과적으로 두 배로 늘였다.
• Glass 등(2001)의 샘플에서 73%의 LPV 항성에서 86 GHz SiO 메이저가 검출되었고, 이는 OH 메이저 방출을 보인 항성의 23%에 불과했다.
• SiO 메이저 검출 가능성은 중간 적외선 플럭스 밀도 감소와 함께 감소하여 질량 손실 활동과의 상관관계를 시사했다.
• 중앙 2도 범위에서는 간성 H13CN 방출이 SiO 메이저를 모방할 수 있으나, 속도 및 선 폭의 차이로 대부분의 경우 신뢰성 있게 분리 가능했다.
• 소스 288 및 423은 속도, 선 폭, CO 또는 적외선 방출과의 연관성이 없어 별주위 SiO 메이저가 아닌 간성 H13CN 방출로 추정되었다.