メタノールメーザーのゼーマン効果分光実験に基づく星間磁場の精密測定

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K05293
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 小林 かおり 富山大学, 大学院理工学研究部(理学), 教授 (80397166)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣田 朋也 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 助教 (10325764) ; 高木 光司郎 富山大学, その他の部局等(五福キャンパス), 名誉教授 (60018976)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ゼーマン効果 / メーザー / メタノール / 宇宙磁場 / 星間現象

Outline of Annual Research Achievements

星形成領域における偏波観測によりメタノールメーザーの分裂が観測されている。この原因として星間磁場によるゼーマン効果が考えられる。分裂幅から星間磁場を決定するためにはメタノールのゼーマン効果に関する実験室分光が必要であるが、先行研究では任意の遷移に関しての分裂幅を決めるパラメーターであるg因子が決定されていない。そこで、マイクロ波分光によって実験室標準として取得し、それらを利用した電波望遠鏡観測を目指した研究を行っている。
平成29年度はひきつづき約0.7 Tの強磁場下でのメタノール分子のマイクロ波分光を行い、その分裂のデータをさらに様々な周波数帯で測定した。内部回転およびシュタルク効果を取り込んだ実験結果の解析を進めている。一方で実験室分光の結果から相対的に分裂幅が大きいと期待される108 GHzのメタノールメーザーサーベイを野辺山45ｍ電波望遠鏡によって観測した観測データについても解析が終了した。108 GHzメタノールメーザーは従来、限られた数の天体でしか見つかっていないが、線幅やピークのシフト等の検討から本観測では2天体が108 GHzメーザーの候補と明らかにすることができた。
実験室分光と野辺山45 m電波望遠鏡データの解析から偏波観測が可能となった電波望遠鏡ALMAによる観測提案を検討したが、現在の偏波観測では十分な感度がないため、次回(2019年のサイクル7以降)に観測を行えるよう、108 GHz、あるいはその他の周波数でのメーザーによる観測可能性を検討すること、ALMA以外の低周波数帯での観測について、国立天文台水沢VLBI観測所や米国電波天文台NRAOなど他の望遠鏡による観測も検討し、プロポーザル提出の準備を進めることが必要である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験、観測とも投稿論文の準備に入っている。

Strategy for Future Research Activity

電波望遠鏡ALMAでの偏波観測は現在は感度が不足しているため、将来的な観測に備えて、周波数108 GHz、あるいはその他の周波数でのメーザー観測可能性を検討すること、ALMA以外の低周波数帯での観測について、国立天文台水沢VLBI観測所や米国電波天文台NRAOなど他の望遠鏡による観測も検討し、プロポーザル提出の準備を進めることが必要である。既存のデータの再吟味も検討している。

Causes of Carryover

平成28年度の国際会議出席の変更と当初よりも手作りの部分を増やしたことによる残額であり、平成29年度の旅費としての執行、平成30年度の物品、旅費等として利用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Disk-driven rotating bipolar outflow in Orion Source I (2017)
  • Author(s): 10.Hirota, T. *, Machida, M. N., Matsushita, Y., Motogi, K., Matsumoto, N., Kim, M. K., Burns, R. A., Honma, M.
  • Journal Title: Nature Astronomy Volume: 1 Pages: 146-1-5
  • DOI: 10.1038/s41550-017-0146
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 野辺山45 ｍ電波望遠鏡による108 GHz メタノールメーザーのサーベイ (2018)
  • Author(s): 福島一晃、小林かおり、廣田朋也
  • Organizer: 日本天文学会2018年春季年会
• [Presentation] メタノール分子のマイクロ波ゼーマン効果 II (2018)
  • Author(s): 高木光司郎，常川省三，小林かおり，廣田朋也，松島房和
  • Organizer: 第18回分子分光研究会
• [Presentation] Microwave Zeman Effect of Methanol (2018)
  • Author(s): Kojiro Takagi, Shozo Tsunekawa, Kaori Kobayashi, Tomoya Hirota, and Fusakazu Matsushima
  • Organizer: The 2nd Asian Workshop on Molecular Spectroscopy
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] High Resolution Observations of Orion Source I (2018)
  • Author(s): Hirota Tomoya
  • Organizer: High Mass Star Formation Workshop 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Future KaVA+TNRT (or extended EAVN) for Star-formation Studies (2018)
  • Author(s): Hirota Tomoya
  • Organizer: NARIT- Key Science Workshop: Masers & Molecular Lines in Radio Astronomy
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] メタノール分子のマイクロ波ゼーマン効果 (2017)
  • Author(s): 高木光司郎，常川省三，小林かおり，廣田朋也，松島房和
  • Organizer: 第17回分子分光研究会
• [Presentation] Methanol maser survey at 3 mm band with the Nobeyama 45 m radio telescope (2017)
  • Author(s): Kazuaki Fukushima，Kaori Kobayashi，Tomoya Hirota
  • Organizer: NRO45m/ASTE Single Dish Science Workshop 2017
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ALMA observations of submillimeter H2O and SiO lines in Orion Source I (2017)
  • Author(s): Hirota, T., Machida, M. N., Matsushita, Y., Motogi, K., Matsumoto, N., Kim, M. K., Burns, R. A., Honma, M.
  • Organizer: IAU Symposium 336, "Astrophysical Masers: Unlocking the Mysteries of the Universe"
  • Int'l Joint Research