銀河構造進化の観測的研究

1991 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 01044045
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 小平 桂一 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 教授 (60012845)
• 研究分担者: 鳥居 泰男 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (50227675) ; HALL D.N.B. ハワイ大学, 天文学研究所, 教授 ; 三上 良孝 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (70165984) ; 林 左絵子 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (90183912) ; 中桐 正夫 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (00124678) ; 沖田 喜一 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (60204096) ; 関口 真木 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (40216528) ; 野口 猛 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (10124679) ; TOKUNAGA A.T ハワイ大学, 天文学研究所, 助教授 ; LILLY S. ハワイ大学, 天文学研究所, 研究員 ; 山下 卓也 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助手 (00211631) ; 長田 哲也 京都大学, 理学部, 助手 (80208016) ; 舞原 俊憲 京都大学, 理学部, 助教授 (90025445) ; 市川 隆 東京大学, 理学部, 助手 (80212992) ; 田中 培生 東京大学, 理学部, 助手 (70188340) ; 小林 行泰 東京大学, 理学部, 助手 (50170361) ; 長谷川 哲夫 東京大学, 理学部, 助教授 (50134630) ; 家 正則 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (30111446) ; 佐藤 修二 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (50025483) ; 唐牛 宏 国立天文台, 光学赤外線天文学研究系, 助教授 (30221196) ; COWIE L. ハワイ大学, 天文学研究所, 教授
• 研究期間 (年度): 1989 – 1991
• キーワード: 銀河構造 / 密小銀河群 / IRAS天体 / 近赤外域観測 / 星間塵 / 星生成領域

研究概要

1.総括
平成元年度に10回、2年度に12回、3年度に13回、合計35組のチ-ムを主として米合衆国ハワイに派遣して、ハワイ大学と共同して「銀河構造進化の観測的研究」を行った。ハワイ島のマウナケア山頂に在るハワイ大学の60センチメ-トル望遠鏡と2.2メ-トル望鏡鏡を中心に、同山頂のCFHT、IRTF、UKIRT、JCMTなどの諸望遠鏡及び日本国内の装置を使用して、(1)銀河系中心の構造、(2)系外銀河の構造、(3)星生成領域の構造、を明らかにするための撮像・分光・偏光観測を行い、銀河構造の進化過程と星間物質の役割について新しい知見を得るとともに、銀河研究のための観測機器開発研究も並行して行い、以下のような成果を挙げることができた。
2.銀河系中心の構造に関する研究
日本側で白金シリサイドを用いた近赤外域撮像カメラを開発し(国立天文台)、これを持参して我々の銀河系の中心領域の観測を行った。512×512素子の検出器をもつこのカメラは、現在世界で一番広い写野をもっていて、銀河系の中心部の広域構造を一目瞭然に写し出すのに威力があった。今までの可視光映像では見透せなかった深さまでを写し、そこに見られる星間吸収の構造を調べたところ、電波観測から明らかにされた分子雲の濃い領域の構造とよく一致することを見出した。
3.系外銀河群の構造に関する研究
(1)密小銀河の研究:小さな領域に高い数密度で銀河が集まっている群をハワイ大学の微光天体分光器を用いて観測し、その構成銀河の特性や群の力学構造を決定して、その観測結果をもとに計算機シミュレ-ションを行い、集団環境が個々の銀河の構造進化に大きな影響を与えうることを明らかにした。シミュレ-ションでは、宇宙年令にわたって構造進化の速さを適当に押さえるためには、暗黒物質が大量に広く分布している必要のあることが示唆された。
(2)横向き銀河の研究:横向き銀河の表面測光を行って渦巻銀河の円盤成分の厚み方向の構造を調べた。その一部には円盤外縁部に湾曲現象が見られ、過去における近傍銀河との相互干渉の後遣症と解釈された。近赤外域での円盤の映像は吸収物質の影響が少なく、中心面近くまでの解析が可能で、円盤の厚さ方向に異なる高度尺度をもつ複数の構造成分から合成されている可能性が示唆された。
(3)銀河星間塵の研究:近赤外領域用のブリズム分光器(東大・理)と小型回折格子分光器(京大・理)を開発製作し、これを持参してケ-サ-や銀河の星間塵による放射の探査を行った。赤外線衛星(IRAS)で検知された銀河の多くでは、3.3ミクロンの星間塵放射が検出され、その強度が星生成率の良い指標であることが明らかになった。またケ-サ-には1500Kの熱放射をする熱い星間塵の成分が発見され、中心核近傍の塵の存在が示唆された。
4.星生成領域の研究
銀河の構造進化を支配する大きな要因の一つである星生成領域の物理を解明する上で重要となる生まれつつある恒星の周辺物理を明らかにするために、東大及び京大グル-プの分光器によってオリオン座FU型星及びIRAS点源星を観測した。オリオン座FU型星では光度が急増している天体に水蒸気の吸収スペクトルが発見された。星周塵が増光した放射で溶かされたと解釈すると、生まれたての星の周囲には氷を含む微粒子が大量に存在することになる。また4個のIRAS点源星では3ミクロン帯の星間塵微粒子放射が検出され、この特性が散光星雲のものと似ていることが判明した。
またIRAS点源星16293ー2422のミリ波領域の偏光観測から、この低質量原始星を包む円盤状雲をつらぬく磁力線の方向を推定し、それが円盤面に垂直らしいことを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "On the Interrelation between the Suface Photometric Parameters and the Internal Velocities of Galaxies" Astrophysical Journal. 342. 122-127 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kohei Mizutani: "3.3micron Emission Feature in Galaxies" Astrophysical Journal. 346. 675-679 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "An Observational Study of Shakhbazyan's Compact Groups of Galaxies II.SCGG 202,205,223,245,and 348" Publ.National Astron.Obs.Japan. 1. 283-295 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Vacuum Ultraviolet Imagery of the Virgo Cluster Center Region II.Total Farーultraviolet Flux of Galaxies" Astrophysical Journal. 363. 422-434 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Redshift Observation of Shakhbazyan's Compact Groups of Galaxies and Their NumberーDiameter Relation" Publ.Astron.Soc.Japan. 43. 169-176 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takashi Onaka: "Vacuum Ultraviolet Imagery of the Virgo Cluster Region III.Diffuse FarーUltraviolet Radiation at High Galactic Latitudes" Astrophysical Journal. 379. 532-548 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Tetsuo E.Aoki: "JHK Imaging of the Edgeーon Spiral Galaxy NGC891" Publ.Astron.Soc.Japan. 43. 755-780 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kohei Mizutani: "Three micron Observation of Comet Austin 1989cl" Astronomy & Astrophysics.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Suto: "3.3μm Spectro of Four IRAS Sources" Astronomical Journal.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takashi Ichikawa: "Hubble Flowsin the PiscesーPerseus Region from the GiovanelliーHeynes Galaxy Sample" Astrophysical Journal.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Motohide Tamura: "Magnetic Field in A Low Mass Protostar Disk:Millimeter Polarimetry of IRAS 16293ー2422" Astrophysical Journal Letters.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Takashi Ichikawa: "Optical Identification of IRAS Galaxies in PiscesーPerseus Region" Astron.& Astrophys.Supplement.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Inclination Effects on Galaxy Surface Brightness Revisited" Astron.Journal.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Photometric Atlas of Northern Bright Galaxies" Tokyo University Press, 218 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "On the Interrelation between the Surface Photometric Parameters and the Internal Velocities of Galaxies" Astrophysical Journal. 342. 122-127 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kohei Mizutani: "3.3 Micron Emission Feature in Galaxies" Astrophysical Journal. 346. 675-679 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "An Observational Study of Shakhbazyan's Compact Groups of Galaxies II. SCGG 202, 205, 223, 245, and 348" Publ. National Astron. Obs. Japan. 1. 283-295 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Vacuum Ultraviolet Imagery of the Virgo Cluster Center Region II. Total Far-ultraviolet Flux of Galaxies" Astrophysical Journal. 363. 422-434 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Redshift Observation of Shakhbazyan's Compact Groups of Galaxies and Their Number-Diameter Relation" Publ. Astron. Soc. Japan. 43. 169-176 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takashi Onaka: "Vacuum Ultraviolet Imagery of the Virgo Cluster Region III. Diffuse Far-Ultraviolet Radiation at High Galactic Latitudes" Astrophysical Journal. 379. 532-548 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tetsuo E. Aoki: "JHK Imaging of the Edge-on Spiral Galaxy NGC891" Publ. astron. Soc. Japan. 43. 755-780 (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kohei Mizutani: "Three Micron Observation of Comet Austin 1989c1" Astronomy & Astrophysics.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hiroshi Suto: "3.3mum Spectro of Four IRAS Sources" Astronomical Journal.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takashi Ichikawa: "Hubble Flowsin the Pisces-Perseus Region from the Giovanelli-Heynes Galaxy Sample" Astrophysical Journal.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Motohide Tamura: "Magnetic Field in A Low Mass Protostar Disk : Millimeter Polarimetry of IRAS 16293-2422" Astrophysical Journal Letters.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Takashi Ichikawa: "Optical Identifications of IRAS Galaxies in Pisces-Perseus Region" Astron. & Astrophys. Supplement.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: "Inclination Effects on Galaxy Surface Brightness Revisited" Astron. Journal.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Keiichi Kodaira: Tokyo University Press. Photometric Atlas of Northern Bright Galaxies, 1-218 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より