天体メーザー源の相対VLBI観測による銀河系回転曲線の測定

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10440065
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 笹尾 哲夫 国立天文台, 地球回転研究系, 教授 (20000177)
• 研究分担者: 奥平 敦也 鹿児島経済大学, 社会学部, 講師 (70289651) ; 真鍋 盛二 国立天文台, 地球回転研究系, 助教授 (30000178) ; 面高 俊宏 鹿児島大学, 理学部, 教授 (50129285) ; 三好 真 国立天文台, 地球回転研究系, 助手 (50270450) ; 亀谷 收 国立天文台, 水沢観測センター, 助手 (70202025)
• キーワード: 高精度天体位置計測 / 相対VLBI / 大気位相補償 / 天体メーザー源 / 銀河系回転曲線 / ダークマター / VERA計画 / 参照電波源

研究概要

国立天文台のVERA計画(天文広域精測望遠鏡:昨年度と本年度の補正予算で全4局の建設費が認められ、現在建設中)の準備研究の一環として、米国国立電波天文台のVLBAを用いた相対VLBI観測結果の解析を進めた。昨年度に報告したIRAS21008+4700の主として銀河回転による移動の検出に続き、研究代表者が指導する大学院生蜂須賀一也を中心とする解析で、推定約7000光年の距離にあるW3(OH)の多数のメーザースポットの1ヶ月間の平均移動量が、銀河回転、太陽運動、年周視差の複合効果として予想される運動と良く合致していることが明らかになった。さらに、W3(OH)の電波源対におけるメーザー源と連続波源の干渉縞位相の解析から、個々には大気揺らぎや観測システム内変動によって数分間で100度を超える激しい位相の時間変化を示す場合でも、近接2電波源の位相の差を取るとそれらは大部分消去され、日周運動を反映したスムーズな変化のみが残ることが明らかになった。
位相差の40秒平均値のrms値は10度程度であり、2000km基線を仮定して天球上の位置に換算すると約50マイクロ秒角のばらつきに相当する。位相差がこのように良く決まる以上、上述の解析に用いた汎用ソフトウェアAIPSが出力した位置の推定誤差数10マイクロ秒角という値は、妥当なものと思われる。電波源の構造や観測局の位置誤差など、本研究では考慮していない系統誤差の最悪値を加味しても、誤差は100マイクロ秒角を超えないと判断され、数千から数万光年の距離にある天体の1ヶ月間の移動を捉えたことは間違いない。この結果は、蜂須賀一也の総合研究大学院大学学位論文としてまとめられ、本年2月の審査で承認された。本研究により、VERA計画の根幹を成す相対VLBI法の有効性を実観測を通じて確認できた。銀河系回転曲線測定及びミラ型変光星の周期-光度関係の検定をめざす複数の継続観測の提案がVLBAで認められ、実行されている。

研究成果

• [文献書誌] M.Miyoshi,O.Kameya,S.Manabe,T.Sasao,T.Omodaka,A.Okudaira(M.Honma): "J-Net Galactic Plane Survey of VLBI Radio Sources for VLBI Exploration of Radio Astrometry(VERA)."Publ.Astron.Soc.Japan. 52. 631-643 (2000)
• [文献書誌] 笹尾哲夫,面高俊宏(西尾正規): "公衆回線を利用した実時間VLBI自己診断システムの開発"電子情報通信学会論文誌 B. J83-B,8. 1195-1202 (2000)
• [文献書誌] T.Sasao (H.Sudou): "Sub-Parsec-Scale Acceleration of the Radio Jet in the Powerful Radio Galaxy NGC 6251"Publ.Astron.Soc.Japan. 52. 989-995 (2000)
• [文献書誌] O.Kameya,T.Sasao,M.Miyoshi(H.Imai): "Kinematics and Distance of Water Masers in W3 IRS5"F.Favata,A.A.Kaas and A.Wilson(eds.)Proceedings of 33rd ESLAB Symposium, Star Formation from the Small to Large Scale. 409-411 (2000)
• [文献書誌] T.Sasao,S.Manabe,O.Kameya,T.Omodaka(H.Kobayashi): "Start of VERA Project"Galaxies and their Constituents at the Highest Angular Resolution, International Astronomical Union. Symposium no.205.Manchester.
• [文献書誌] O.Kameya(S.Deguchi): "SiO Maser Survey of the Galactic Disk IRAS Sources. III. -10 deg<1<15 deg and |b|<=3 deg, a Central Part of the Galaxy"Astrophysical Journal Supplement Series. 130. 351-379 (2000)
• [文献書誌] M.Miyoshi(S.Iguchi): "Multi-Frequency VLBI Observations of OT 081"Publications of the Astronomical Society of Japan. 52. 1037-1044 (2000)
• [文献書誌] T.Omodaka(H.Kobayashi): "Monitoring of the Orion-KL Water Maser Outburst "H.Hirabayashi,P.G.Edwards and D.W.Murphy(eds.) Astrophysical Phenomena Revealed by Space VLBI, Proceedings of the VSOP Symposium. 109-112 (2000)
• [文献書誌] 奥平敦也: "LinuxによるディスクレスワークステーションI.カーネル2.0.xの場合"鹿児島国際大学社会学部論集. 19. 61-92 (2001)