[論文レビュー] SiO maser survey toward the inner galactic disk: 40° ≤ l ≤ 70° and |b| ≤ 10°

Jun‐ichi Nakashima, Shuji Deguchi|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2003

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 58被引用数 14

ひとこと要約

本研究は、銀河の内側銀河ディスク（40° ≤ l ≤ 70°, |b| ≤ 10°）に位置する272個のIRAS選択源を対象とした体系的なSiOメーザー調査を実施し、134個の源を検出。そのうち127個は新規検出。低F25/F12色の源ではOHメーザーと比較してSiOメーザーの検出率が顕著に高く、さるびあ座・おうし座スパイラルアームによる運動学的変調が確認され、IAU標準値と整合する局所的銀河回転曲線勾配が得られ、MSX位置での追尾観測によりIRAS位置の正確性が裏付けられた。

ABSTRACT

We present the results of an SiO maser survey for color-selected IRAS sources in the area 40° < l < 70° and |b| < 10° in the SiO J = 1-0, v = 1 and 2 transitions (∼ 43GHz). We detected 134 out of 272 observed sources in SiO masers; 127 were new detections. A systematic difference in the detection rates between SiO and OH maser searches was found. Especially, in the color ranges with log(F25/F12) smaller than -0.1, the detection rate of the SiO masers is significantly higher than that of OH masers. We found a possible kinematic influence of the Galactic arm on the distribution of SiO maser sources. It was found that the velocity dispersion of SiO maser sources tends to decrease with the galactocentric distance. Using the present and previous data of SiO maser surveys, we found that the local velocity gradient of the rotational velocity of the Galaxy is consistent with the values obtained from other kinds of disk population stars within a statistical uncertainty. The Oort's constants, A and B, were computed from the gradient of the rotation curve for the present data, and were consistent with the IAU standard values. In addition, in order to check the reliability of IRAS positions, we observed toward the MSX positions for 5 MSX counterparts, which are located more than 20″ away (but within 60″) from IRAS positions. We detected all of these 5 sources in SiO masers.

研究の動機と目的

• 43 GHzでNobeyama 45-m電波望遠鏡を用いて、内銀河ディスク（40° ≤ l ≤ 70°, |b| ≤ 10°）の272個のIRAS選択源を対象としたSiOメーザーの体系的調査を実施する。
• 特に低F25/F12色領域において、IRAS選択O豊富AGB星におけるSiOメーザーとOHメーザーの検出率を比較する。
• 銀河スパイラルアームの運動学的影響がSiOメーザー源の分布およびドップラー速度分散に与える影響を調査する。
• SiOメーザー径方向速度から得られる銀河回転曲線の局所的勾配を導出し、IAU標準値と比較する。
• 20″–60″のずれを示すMSX対応源との照合により、IRAS源位置の信頼性を検証する。

提案手法

• 43 GHzでSiO J=1–0, v=1およびv=2メーザーの高感度調査を、内銀河ディスクの272個のIRAS選択源に対して実施した。
• Nobeyama 45-m電波望遠鏡を用いて高感度観測を実施し、43 GHz帯域におけるSiOメーザー検出に適した感度を活用した。
• IRAS色範囲（log(F25/F12)）ごとにSiOメーザーとOHメーザーの検出率を比較し、メーザー励起条件の違いを評価した。
• 銀河中心からの距離に応じたSiOメーザー源の径方向速度分散および空間的分布を分析し、スパイラルアームの運動学的影響を探った。
• SiOメーザー径方向速度から導かれた銀河回転曲線の勾配をもとに、Oort定数AとBを計算した。
• IRAS源位置から20″–60″ずれたMSX位置での追尾観測を5源に対して実施し、IRAS源位置の正確性を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 内銀河ディスクにおけるSiOメーザーの検出率はどの程度であり、同領域におけるOHメーザーの検出率と比較してどう異なるか？
• RQ2 SiOメーザー源の分布および速度分散に、さるびあ座・おうし座スパイラルアームによる運動学的変調の兆候が見られるか？
• RQ3 SiOメーザー径方向速度から導かれた銀河回転曲線の局所的勾配は、IAU標準値（Oort定数AとB）と整合的か？
• RQ4 IRAS源位置が20″–60″ずれたMSX対応源と照合された場合、IRAS源位置の信頼性はどの程度か？
• RQ5 OH/IR星とIRAS/SiO源との間に、特に低F25/F12色領域で物理的差異が存在するか？

主な発見

• 観測された272個のIRAS源のうち134個がSiOメーザーで検出され、そのうち127個は新規検出であり、調査領域における高い検出効率を示している。
• log(F25/F12) < −0.1の低色領域では、SiOメーザーの検出率がOHメーザーを著しく上回っており、これらのO豊富AGB星における物理的状態の相違を示唆している。
• 銀河中心からの距離が増加するに従い、SiOメーザー源の速度分散が系統的に減少する傾向が観測され、さるびあ座・おうし座スパイラルアームによる運動学的影響が示唆された。
• 導出されたOort定数A = 14.8 ± 1.4 km s⁻¹ kpc⁻¹およびB = −12.7 ± 1.4 km s⁻¹ kpc⁻¹は、統計的不確実性の範囲内でIAU標準値と整合的である。
• IRAS位置から20″–60″ずれた5つのMSX対応源すべてがSiOメーザーで検出されたことから、この領域におけるIRAS源位置の信頼性が確認された。
• SiOメーザーから導かれた銀河回転曲線の局所的勾配は、他の銀河ディスク領域の星から得られた値と整合的であり、SiOメーザーが内銀河における運動学的 tracer として利用可能であることを支持する。