銀河系ハロー ミラ型変光星探査

銀河系ハローミラ型変光星探査

坂本強（日本スペースガード協会）、松永典之（東大）、前原裕之（木曽観測所）、三戸洋之（東大木曽観測所）、長谷川隆（ぐんま天文台）、中田好一

（東大木曽観測所）Sakamoto et al. 2012, ApJ, 76, L90

銀河系概略図

厚い円盤 (10-13Gyr?)

薄い円盤<10Gyr金属量が豊富たくさんのミラ発見

Sun

矮小銀河（ 20-30 個）0-13Gyr~107-10Msun金属量が枯渇

ハロー13Gyr の星が支配

的<10Gyr の星も存

在金属量が枯渇

銀河系ハロー SDSS により大規模な恒星流発見

(~100kpc)

恒星流矮小銀河の星が銀河系潮汐場で剥がされ形成 ( 主にSagittarius dSph)

矮小銀河

銀河系ハローにおける過去の探査

広域にわたる系統的な探査は主に古い種族 炭素星の探査はあり（ Totten et al. 2000;Ibata et al. 2001;Mauron et al. 2007 ） 既知の炭素星の距離の不定性大きい　（我々の観測で大部分はミラ型変光星とわかった　　し

かし周期測定なし） 化学組成にバイアスあり（ O-rich Mira サーベイなし）⇒ ・１０ Gyr 以下の星が銀河系ハローにどのように分布

し、階層的銀河形成論の予言と合致するのか不明　・低金属量下での恒星進化、ダスト形成不明

ミラ型変光星１、非常に明るく、振幅大きい（ I>0.

8 ）ので同定は容易 ２、周期光度関係によって高精度距離決

定（周期決定が重要）

我々の観測 銀河系ハローにおいて広域にわたってミラ型変光星を探査し、

３次元空間分布を決定する 木曽観測所 1m 望遠鏡 +2KCCD 2009 年 1 月 -2012 年 2 月

（解析終了） 木曽観測所 1m 望遠鏡 +KWFC 2012 年 2 月 - 現在（解析

中） I-band サンプル 619 個-RA=21-24h,0-4h,8h-16.5h,b>30° 2MASS J-H>0.7,H-K>0.3,K<13.5 (SDSS g’-r’>0.8,r’-i’>0,i’<18.5)を満たす星（ stream 領域に限定していない）-Sextans dSph 方向の振幅大の 1 星 (Palmar-Quest Survey)

発見したミラ型変光星

16 個のミラ型変光星検出（振幅 >1 等 ,P ＞ 100日）長期にわたる変光トレンド

PL relation で距離決定

星間吸収、 星周ダスト 吸収補正

空間分布

Sextans dSph

Sgr dSph

~90kpc

Sgr stream(Law et al.

2005,prolate)

Sgr stream と一致ハローミラは Sgr dSph で形成既に破壊された　矮小銀河は初期に星形成停止 ?

周期分布 多くのミラが300 日以内

I amplitude>1

I amplitude0.5~1

銀河系内の矮小銀河の平均金属量

LMC

Ultrafaint dSphs

Sextans dSphSakamoto et al. 2012, ApJ, 76, L90

#1

#2

tidal radius

天体名 距離(kpc)

視線速度(km s-1)

周期( 日)

C-rich or O-rich

Sextans dSph

90.0 226±8.4

- - -

#1 72.0 202±12 314 C-rich J-K~2.2

#2 78.8 228±2 121 O-rich -

+10.0

[Fe/H]~-1.9(Battaglia et al. 2011)

cf.LMC –1~-0.5

2 つのミラを発見 - 最も metal-poor Carbon-rich Mira に 星周ダストの存在を示唆

-10.0+12.3-10.3+11.2-9.9

星周ダストが存在

銀河系 ダークハローの軸比への制限

Oblate dark halo

Prolate dark halo

制限つかない個々のミラ がSgr stream に付随するのか否か決定精度不足

stream の同定精度上げる方法１、ミラのサンプル不足　→ KWFC さらなる探査で増加へ２、近赤外線平均等級なし　→近赤外線でモニタリング３、視線速度情報なし　→可視赤外で分光

KWFC での観測( 遠方赤色ミラ、青色ミラ）

Sagittarius stream(Law+05)

Sagittarius stream(Law et al. 2005)

探査なしどのような構造か不明→赤色ミラ探査

赤色ミラ探査のみ→青色ミラ探査

Marigo et al. (2006)

2009-2011のサンプル(I<18.5,K<13.5)

探査なし早期 AGB2012-

2012-(I<19.5,K<14)

まとめ 銀河系ハローの広域にわたってミラ型変光星探査を行った（空間的なバイアスなし）

ほとんどのミラは Sgr stream に付随している。 90kpc まで発見。

Sextans dSph に最も metal-poor な２つのミラを発見。非常に metal poor([Fe/H]=-1.9) の環境下で初めて circumstellar dust の存在を示唆。

銀河系ダークハローの軸比への制限は弱い。付随するストームの同定の精度不足が原因。

青色ミラ候補星 + 発見ミラの KWFCモニタリング実施

発見したミラの視線速度測定、近赤外モニタリングを行いたい

空間分布

X-Y 平面

Sgr stream と一致ハローミラは Sgr dSph で形成

J-K のヒストグラム

ダストの存在を示唆