J: 系外銀河
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J: 系外銀河. I.2.銀河系バルジの赤色巨星. I.2.1.BWの赤色巨星. Baade  windows   銀河中心方向はAv=20-30等の星間吸収   しかし、一部に吸収の弱いところがある。              NGC6522領域、Sgr I、Sgr II 1963 in Evolution of Stars and Galaxies ed Gaposhkin, Harvard U. Press. Baade  windows の赤色巨星探査  Morgan 1956  Whitford 1978   吸収線強度が楕円星系のそれと似ている

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Presentation Transcript

I.2.銀河系バルジの赤色巨星

I.2.1.BWの赤色巨星

Baade windows  銀河中心方向はAv=20-30等の星間吸収

  しかし、一部に吸収の弱いところがある。

             NGC6522領域、Sgr I、Sgr II

1963in Evolution of Stars and Galaxies ed Gaposhkin, Harvard U. Press

Baade windowsの赤色巨星探査

 Morgan 1956

 Whitford 1978   吸収線強度が楕円星系のそれと似ている

 Blanco,McCarthy,Blanco 1984  グリズムサーベイ

               >M6をNGC6522から半径24.4‘以内に306星 

               炭素星がない。

 高メタル、老齢?


Frogel,J. Whitford,A. 1987 ApJ 320, 199-237

  CTIO4mによる測光観測。

JHK2色図で、球状星団、太陽近傍、バルジと順に並ぶ。

変光星の位置が

通常M型星からずれることに注意


バルジ、太陽近傍、球状星団で2色図上の位置がずれることがわかったが、スペクトル型とカラーの関係もすこしずれる。バルジ、太陽近傍、球状星団で2色図上の位置がずれることがわかったが、スペクトル型とカラーの関係もすこしずれる。

 ●=バルジ ○=近傍 

同じスペクトル型に対してはバルジ星は近傍星より青い。

同じカラーに対しバルジ星は近傍星より晩期スペクトルとなる。


分子吸収が至る所で強いので、M型星の温度をスペクトルのどこで測るかは難しい問題である。分子吸収が至る所で強いので、M型星の温度をスペクトルのどこで測るかは難しい問題である。

1.02μmと2.20μm

付近は比較的安定した連続スペクトルが取れることが右の図から分かる。


(102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。(102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。

この結果は前に示した

スペクトル型と(V-K)

(J-K)との関係と一致している。


K-(J-K)の色等級図(102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。

バルジの星が高メタルで老齢という期待からは、右図でバルジの赤色巨星枝がもっと右によるべきである。

しかもこれはRo=7kpc

を仮定しての図である。

もし、Roが上がると、バルジの赤色巨星枝はM3と47Tucの間に入ってしまう。

これが、バルジには2Gyr程度の中間年齢種族が存在するという説の一因である。


バーデの窓((102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。Baade’s Window)と太陽近傍星のレッドクランプ星

バーデの窓

太陽近傍

縦軸は絶対等級 MI

縦軸は見かけ等級 I

バーデの窓のレッドクランプは太陽近傍よりも赤い。これは平均メタル量が高いためと考えられる。両者の等級差が距離指標である。

Paczynski/Stanek 1998 ApJ 494, L219-222


J.(102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。1. マゼラン雲

J.1.1.マゼラン雲(MCs)のスペクトルサーベイ

Blanco,McCarthy,Blanco

1980, ApJ 242, 938-964

CTIO 4m + grism 2350Å/mm

23′ 径の円

LMC

Bar West

Radio Center

Optical Center

SMC

Bar

Wing

Radio

Center

Bar West

Optical

Center


SMC(102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。Bar

LMCBarWest

M型星

C型星


M,C型星の検出数(102-C220)を温度指標として用い、スペクトル型との関係を下にプロットした。同じ(102-C220)に対しBWの赤色巨星は太陽近傍より晩期スペクトル型となることが分かる。

SMCとLMCとでM型星とC型星の比が大きく異なる。

J.1.2.2MASSサーベイ

2MASS: J,H,K 全天サーベイ

DENIS:  I,J,K  南天サーベイ


A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

B=銀河系のF-K主系列星  H=K-M超巨星

C=銀河系のK巨星        、 銀河系K-M主系列星

D=銀河系G-M主系列星   I=中間質量超巨星

   LMCの早期AGB星    J=炭素星

E=上部RGB星,RGB先端  K=ダストシェルAGB星 

F=M型AGB星          L=銀河、銀河系M主系列星


J.1.3.IRSFサーベイA=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

Kato,D. et al. 2007 PASJ 59, 615-641

南ァ InfraRed Survey Fascility 1.4m + SIRIUS J,H,Kカメラ

LMC

Magellanic Bridge(MB)とSMC


J,H,Kの光度関数A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    


CM1 主系列星A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

CM2 赤色巨星とAGB星

CM3 銀河系前景星

CM4 垂直レッドクランプ星

CM5  AGB星

CM6 Ae/Be星、銀河

CC1 OB星、超巨星

CC2 巨星

CC3 赤色巨星

CC4 AGB変光星

CC5 Herbig Ae/Be星、古典的Be星

CC6 Herbig Ae/Be星、z>0.1銀河


J.2.炭素星サーベイA=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

J.2.1.中間帯域フィルター法の提案

Wing, Stock 1973 ApJ 186, 1979-988

“Carbon Stars in Omega Centauri”

  球状星団ωCen のK型星、C型星

Wing 8-band system 幅=55A 

<K4

C star

フィルター  波長(μm)

  1     0.7117 CN 3-0 red

TiO 0-0 γ

  2     0.7544

  3     0.7809  CN 2-0

  4     0.8122 CN 3-1 red

  5     1.0395

  6     1.0544

  7     1.0804 CN 0-0

  8     1.0975 CN 0-0 red

C star

C star

K III


Palmer,Wing 1982 AJ 87, 1739-1750A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

“A New Search Teqnique for M and C Atrs”

Wing 8-バンドシステムを 3-バンドシステム

にして炭素星探査

フィルター 波長(Å) 幅(Å)  M   C 

  A     7780   100  TiO Cont.

  B     8120   100 Cont. CN

  C    10400   230 Cont. Cont


球状星団 47TucA=青色超巨星とO型星     G=AGB星    ae

○   K-早期M型星

上● 炭素星?

下●  中期ー晩期M型星

CN>+0.2まで行かないと

炭素星の確認は難しい。


Richer,Crabtree 1984 ApJ 287, 138-147A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

“Luminous Late-Type Stars on NGC 205”

Wing 8-バンドシステムの7100、7800,8100Å狭帯フィルター

図右側には、(81-78)>1

にNGC205の星が7星ある。

これらが炭素星候補である。


Richer,Crabtree 1984 ApJ 287, 138-147A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

“Luminous Late-Type Stars on NGC 205”

Wing 8-バンドシステムの7100、7800,8100Å狭帯フィルター

     右下は、M31 1′×1.5′領域。赤線は炭素星。○がセファイド

NGC300での炭素星とM型星分離。茶=炭素星、青=M型星


LMCの炭素星とM型星A=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

炭素星

M5+

炭素星

M5+

M31の炭素星とM型星


レポートA=青色超巨星とO型星     G=AGB星    

  提出期限 今年度卒業予定者  2月8日(日)

         その他          3月1日(日) 

  提出場所 天文学教室事務室

授業に出席していない学生のレポートは採点されません。

レポート課題

スバル望遠鏡のSuprime-Cam装置を使って近傍銀河内の炭素星を探査したい。探査方法は

(V-Ic)および(78-81)カラーによる2色図法である。使用フィルターは、V,Ic,NB816、それにこの目的のために作るNB780である。NB780の仕様は中心波長=780nm、FWHM=10nmとする。

以下のテーマのどちらかについて、関連する論文を参照し、SupCamによる観測可能性を

論ぜよ。

(1) M31全面の炭素星およびM5+星探査

(2) 局所群より遠い銀河での炭素星検出


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