メタノール・メーザ小研究会

＠山口大学-前座 -蜂須賀一也

（上海天文台）

この小研究会のテーマ1. 過去 17年を振り返り、今を知り、

6.7 GHz メタノールメーザー観測の歩みと今• 世界情勢　（杉山さんのレビュー）• 日本情勢　（藤沢さんのレビュー）• 個別のテーマ（みなさん）

2. 今後 3年間 (とその先の未来 )を考えよう。 今後３年間の山口大 32mや JVNのサイエンス

• みなさんのトーク 単一鏡として、 JVNの一局としての観測システムの整備

• 臼田 64m（望月さんのトーク）• 山口 32m（藤沢さんのトーク）

JVNのアップグレード• VERAの Cバンド構築（本間さんのトーク）• 高萩局の参加（小林さんのトーク）

EVLA、 eMerlinの登場• 高感度で高画質のイメージング観測の登場

そして EAVNへ

これまでのサーベイで、銀河系内に 519天体＋ 218天体＋？まだまだサーベイは続行中。銀河系内でトータル数千天体？

マッピングで直線状分布等が確認されたが、ディスク orアウトフロー起源はまだまだ議論が続いている。

（たぶん） 6.7 GHzメーザーで内部固有運動が検出された例は無い

アストロメトリしてのメタノールメーザーは今 (?)が旬のテーマ銀河構造＆動力学（ 6.7 GHzメーザーでも既に始まっている）

EVN

メタノールメーザー観測の歩み（銀河系内）

発見 山口 32m登場

JVN登場

MMS開始

サーベイマッピング（ ATCA)

Merlin

系外メーザー探査の歩み• LMC で発見 （現在 3 天体で検出）

– Sinclair et al. (1992) 0.12 Jy (detection limit 30 mJy) – Ellingsen et al. (1994) 0.3 Jy (50 mJy)

• SMC: 非検出– Beasley et al. (1996) 4 Jy (70mJy)

• SMC: 非検出

• 他の銀河では未検出– Ellingsen et al. (1994) 10 galaxies (60 mJy)– Phillips et al. (1998) 　　 87 galaxies (25-75 mJy) – Darling et al (2003) 　　 25 galaxies (0.6 mJy)– Goldsmith et al (2007) M33 (9 mJy)

• 何で系外銀河ではメタノールメーザーが受からない？

星形成

どんな天体に？ どんな空間分布で？ どんな運動を？

サーベイ（ IR源、 HII領域、ダスト、

メーザー源、他）干渉計による絶対位置計測

マッピング他ラインのマップとの比較水メーザーとの関連

視線速度分布固有運動計測？

他のラインとの関連

銀河系全体

構造 動力学

アストロメトリ HI吸収線光度分布

メタノールメーザー

銀河系 系外銀河

星形成領域 全体

メーザーそのもの

6.7GHz メタノールメーザー研究分野澤田 -佐藤

廣田＆今井 梅本杉山

岸本 石川

杉山

石川

JVN

Single dish

土居

土居

廣田＆今井

松井

観測提案：山口 32mと臼田64m• モニター (山口 32m)

– 2004年からの観測を継続（観測天体をほぼ固定）• これだけのサンプルを継続モニターしている観測例は聞いたことが無い。• MMS との競争になるけど、新検出もいくつか期待できる。

– メタノールメーザーの寿命と時間変動の原因を探る• モデル構築。 0.7km/s の意味は？（ 1 月の藤沢さん、本日の石川さんのトー

ク）• 平均寿命を単一鏡モニター観測から 150 年と推定（ Ellingsen 2007)

– 光度分布（可能な限り without kinematic distance ）• VERA や JVN と協力

• サーベイ– 系外銀河

• 例えば、まだやられていない M31 とか（論文無し）。見つかれば大事。でも領域が広いし、相当な高感度観測が必須。割りに合わない観測の可能性大。どう思います？今井さん（ Imai et al. 2001 、 M31 で水メーザー探査経験有り ) 。

– 天の川の高銀緯（ |b|> 2.5 ・・・ MMS の範囲外？ )• 基本的に今までのサーベイは銀河面のみ。

おそらく検出率はかなり低い or 全く受からない。– Far Outer Galaxy

• ペルセウス腕のさらに外側の領域。たぶん受からない。

メタノールメーザーの系内分布 (Pestalozzi et al. 2005)

MMS (Methanol Multibeam Survey)

Kinematic distance

astrometic distance

観測提案： JVN• 年に最低 1回の観測でも可能なサイエンス– pcスケールでの巨大分子雲

3次元運動• 銀河系全体とローカルな星形成をつなぐアストロメトリ観測

• メーザー源間でスイッチング– NGC 7538– W 43, 51, 49, 33など

– 絶対固有運動から near/far 距離決定

• それぞれ大きさ・向きが違う– ～ -8 mas /yr (far)– ～ 1 mas /yr (near)

• 参照電波源観測は必須– 弱くて数 10mJy程度

• 数で勝負– スナップショット的な観測

• 弱点– 感度が良くない？

• 悪いなら良くして！– 100mJy程度の連続波を受けたい。

– 年中観測できない？• 視差測定には不向き• EVNは年に 3回

• 長所– 長期観測が可能

• 絶対固有運動計測– おらが望遠鏡

• 無茶な観測計画も可能？– 特に天体数

NGC 7538

Maser A,B,C,D,ESugiyama et al. 2007

Pestalozzi 20062MASS image + 1.2 mm conti.

距離： 3 kpc、メタ源の数：3最大視線速度差： 7.4 km/s予測最大固有運動： 0.5 mas/yr

W 51

Kumar et al. 2004MSX 8 um and 21cm conti.

CH3OH maser in W51APhillips & van Langevelde 2005

EVN (phase referencing)+ 4.8GHz conti. by VLA

水メーザーでトライ（ Imai et al. 2002)

距離： 7 kpc、メタ源の数： >6最大視線速度差： 22 km/s (W51A： 5 km/s)予測最大固有運動： 0.7 mas/yr (0.2 mas/yr)

36 pc

2 pc

W 43

W43 MainMotte et al. 2003

1.3 mm continuumSubrahmanyan & Goss 1996

330 MHz continuum

距離： 2.6 kpc、メタ源の数： >26 ?最大視線速度差： 42 km/s (Main: 13 km/s)予測最大固有運動： 3.4 mas/yr (1.1 mas/yr)

70 pc

near/far 距離決定• 近い /遠いで絶対固有運動の大きさ（向き）が違う。– 近傍の系外天体と相対 VLBI。– 天体によっては数 10mJy の連続波を選択する場合もある。

– 毎年同じ時期に観測（年 1回）。

すぐそこにある未来• EVLA （今春から試験開始）

– 30 mas, uJy • e-MERLIN

– 40 mas, 60uJy• EVN+e-MERLIN

– 5 mas 、高感度

• EAVN– 4 mas ？（ CVN 次第）– その頃のメタノール VLBI 観測のサイエンスは？

• EVN+e-MERLIN+EVLA– 1.5 mas 、高感度

生意気ですが、最後に一言山口大は

もっと世界へアピールすべき

（ VERAのように）もしかしたら来年の春に上海で

東アジア VLBI研究会があるかもしれません。騒々しい街で空気も汚いですが面白い街なの

で興味のある方はご参加下さい。

僕が“夜の上海”をご案内します。

上海天文台

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小籠包