environmental effect on gaseous disks of the virgo spirals
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Environmental Effect on Gaseous Disks of the Virgo Spirals. 中西 裕之(東大天文センター) 共同研究者:久野(NRO)、祖父江・小野寺・ 江草(東大天文センター ) 、佐藤・徂徠(北大)、 塩谷(東北大)、濤崎(ぐんま天文台)、 廣田(東大理)、中井(筑波大). CONTENTS. はじめに: おとめ座銀河団について NRO45m CO観測 ガスディスクに見られる環境効果 ALMA へ向けて:銀河団研究への可能性 まとめ. はじめに. おとめ座銀河団の概要. 距離 16.1Mpc - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Environmental Effect Environmental Effect on on
Gaseous Disks Gaseous Disks of the Virgo Spiralsof the Virgo Spirals
中西 裕之(東大天文センター)共同研究者:久野(NRO)、祖父江・小野寺・
江草(東大天文センター ) 、佐藤・徂徠(北大)、塩谷(東北大)、濤崎(ぐんま天文台)、
廣田(東大理)、中井(筑波大)
CONTENTSCONTENTS
• はじめに: おとめ座銀河団について
• NRO45m CO観測
• ガスディスクに見られる環境効果
• ALMA へ向けて:銀河団研究への可能性
• まとめ
はじめにはじめに
おとめ座銀河団の概要おとめ座銀河団の概要
• 距離 16.1Mpc Ferrarese et al. 1996 最も近い銀河団
• No. E/S0 66• No. S/Ir 91• σv = 715 km/s
• Rvir = 730 kpc Tully et al. 1996
約4 °
ガスディスクの研究ガスディスクの研究 11• HI観測 Helou et al. 1981 @ Arecibo Warmels 1988 @ WSRT Cayatte et al. 1990 @ VLA
→ 銀河団中心に近い ほどHIガスが少ない
logMHI (isolated) = 7.01 + 0.88logDHo
HI def = logMHI(isolated) – logMHI (actual) (Giovanelli & Haynes, 1983)
ガスの剥ぎ取り効果ガスの剥ぎ取り効果• Ram Pressure Stripping 銀河間には希薄な高温ガス ← X線による観測 Böhringer et al. 1994
η = fICM/fgrav = (nICM/nISM)(V/Vrot)2cosαsinα → η >1 → ram pressure stripping
ガスディスクの研究ガスディスクの研究22
• CO ガス観測 Kenney & Young 1988 @ FCRAO Nishiyama et al. 2000 @ NRO45m Sofue et al. 2003 @ NMA
CO ガスディスクはあまり影響を受けていない
未解決問題未解決問題
ram 圧はディスクの内側まで効いているのか?観測事実 ・ディスク外縁部でHIガスは剥ぎ取られている ・COガスはほとんど変化無い解釈 1.ポテンシャルの浅いディスク外縁部だけガスが 剥ぎ取られた。内側は普通。 2.内側のディスクまで ram 圧が効いているが、 COガスには ram 圧が効かない
分子ガス比 fmol
から探ってみる
分子ガス比 分子ガス比 ffmolmol
• Elmegreen 1993 分子ガス比 fmol = MH2/(MH2+MHI) はガス密度 ρ, 金属量 Z, UV 強 度 U の3パラメータで決まる
• Honma et al. 1995 Kuno et al. 1995 ・上のモデルを実際の銀河に応用 ・ある半径で分子ガス優勢から HI ガス優勢へ→ molecular front ・フィールド銀河では fmol は ρ の一価関数
M51
Model
おとめ座銀河団銀河へ応用おとめ座銀河団銀河へ応用仮説1. ポテンシャルの浅いディスク外縁部だけガスが
剥ぎ取られ、内側は普通。→ Elmegreen モデルで再現できるはず
仮説2. 内側のディスクまで ram 圧が効いているが、 COガスには ram 圧が効かない→ Elmegreen モデルで再現できず、異常に高
い fmol が見られるはず
HI データと比較可能な CO データが必要 ・ VLA C-array HI データが現時点で高分解 能データ( 20” 前後) → NRO45m@115 GHz とちょうど良い ・ BEARS でマッピング観測 → 銀河ディスクの各点で比較可能
NRO45m NRO45m BEARSBEARS CO観測CO観測
観測の概要観測の概要• 装置: NRO 45 m+BEARS• 分解能: 15”( 1.2kpc @ Virgo)• 視野: 4’x 4’ or 4’x 8’ • 観測天体:
NGC 4192, 4212, 4254, 4402,
4419, 4535, 4536, 4569,
4579, 4654, 4689• 観測期間:
2002年 12月 -2004年1月
結果結果 // COデータCOデータ CO images CO atlas
HH22 v.s. HI v.s. HI ( ( N4254)N4254)
HI& CO Σtot. Gas - fmol
普通の fmol曲線
fmol は Σtot. Gas の一価関数
HH22 v.s. HI v.s. HI ( ( N4569)N4569)
HI& CO Σtot. Gas - fmol
異常 fmol
N4254 における Σtot. Gas一 fmol
プロットを最小値として上方に分散
HH22 v.s. HI v.s. HI ( ( N4402)N4402)
HI& CO Σtot. Gas - fmol
異常 fmol
普通の Σtot. Gas一 fmolプロットよりはるかに大きい fmol
HH22 v.s. HI v.s. HI ( ( N4579)N4579)
HI& CO Σtot. Gas - fmol
異常 fmol
曲線状だが、普通の Σtot. Gas一 fmol
プロットよりはるかに大きい fmol
ffmolmol異常の解釈異常の解釈
ガスの圧縮ガスの減少
H2 比の増加(HI stripping, 分子ガス生成)
H2 比の減少( H2 の解離)標準的な fmol を示す
NGC 4254
ffmolmol異常の解釈異常の解釈
これら異常 fmol は銀河中心の分子ガス優勢領域で
HI ガスの剥ぎ取りが起こっている証拠
N4402 N4569 N4579
N4254
ALMAALMA へ向けてへ向けて遠方銀河団における環境効果の観測的研究遠方銀河団における環境効果の観測的研究 ・ z ~ 0.3 より遠方で青い銀河が多い( Butcher & Oemler 1978 ) 例外的にかみのけ座銀河団にもある(先週 NMA にて CO(J=1-0) 観測) → ram 圧による星形成の誘発の可能性( Bothun & Dressler 198
6 )
・仮説「 Ram 圧 → ガス密度増大 → 星形成の誘発」の検証
明らかにすべきこと 星形成の直接原因=高密度分子ガスの存在の有無 Σgas - fmolプロットから ガス圧縮の有無(この場合HIも必要)
観測の要請 z=0. 3以遠の銀河団 CO 観測を 1kpc程度の分解能で観測 するためには、0.1”台の分解能が必要
ALMA での z=0. 3以遠の銀河団銀河CO 観測が重要
まとめまとめ• NRO 45mを用いておとめ座銀河団の11銀河を
CO(J=1-0) 観測を行った
• 4銀河について HI データと合わせ、 Σgas ー fmolプロ
ットを行い、異常 fmol を示す銀河があることを示した
• 剥ぎ取り効果を受けない内側の CO ディスクにおいて HI ガスが剥ぎ取られている証拠をつかんだ
• ALMA を用いて遠方銀河団における環境効果について調べることが重要と考える