HⅠ 輝線を用いた高銀緯分子雲の観測的研究

HⅠ輝線を用いた高銀緯分子雲の観測的研究 國安　ヨハン

原子ガス HⅠ 分子雲形成及び星形成分子雲 H2 分子雲とは主に水素分子（H2）からなる恒星誕生の場分子雲は宇宙空間に広がる原子ガス（主に中性水素ガス）から形成されるしかし，どのように形成されるか（起源・要因etc），詳しいことは良くわかっていない中性水素とは電離していない水素のことで，天文学では[HⅠ]と表記するところで，右図のようにガスが徐々に収縮していく過程を「分子雲の進化」と呼ぶ分子雲 CO 恒星

高銀緯領域：約｜b（銀緯）｜≧20°の領域 高銀緯分子雲（銀河から離れた位置に存在する分子雲） 1.太陽系に近い　MBM53～55の場合150pc程度（推定値） 2.視線方向上で他の天体と重なる可能性が低い 3.金属量が少ない（ハロー中に存在する為）分子雲形成の研究に適している今回は電波輝線（HⅠ）を用いて観測を行った

太陽光をプリズムに通すと光が分散する 所々に暗線が見える熱した塩化ナトリウムの光をプリズムに通す連続スペクトルスペクトルとは吸収線輝線スペクトル電波も可視光も電磁波の一種電波は可視光と比べると波長が長い電波においても・波長の長さが色に対応する（連続波という）・決まった周波数で，様々な分子・原子に対応するスペクトルがある

電波によるHⅠ輝線観測 和歌山8m電波望遠鏡自作2m電波望遠鏡電波領域におけるスペクトル線 HⅠ，CO，H2O，etc… ・これらのうち，HⅠの静止周波数は1.42GHzであり　アマチュア無線用の機材でも観測可能

和歌山8m電波望遠鏡 ・分解能：2°（理論値）・Tsys：626K（観測当日）・帯域：約15kHz（32MHz， 2048ch）・積分時間:25sec ・検出限界感度：70Jy ・観測日時：9月29日・分解能：9.61°（理論値）・Tsys：1500～2500K ・帯域：25kHz ・積分時間：1sec ・検出限界感度：(Tsys2000Kとして)22000Jy ・観測日時：9月22～27日観測機材の特性自作2m電波望遠鏡感度は，当然の事ながら8m電波望遠鏡の方が上角度分解能，速度分解能も8mの方が上開口能率はともに50%を想定（詳しい測定が必要） 1Jy=1.0＊10-26Wm-2Hz-1

HⅠ輝線 観測結果（2m電波望遠鏡）スペクトルは受信機の周波数コンバータ（ラジオのチューニング機構と同じ）により手動で取得 Tsys=1818K，Tk（輝度温度）=4000K，観測領域：（赤経，赤緯）=（23h，00min,20°）付近

観測結果（8m電波望遠鏡） HⅠ輝線４つのデータを平均，図中の式でベースラインを補正また，ベースラインは図の点線（-44.5K）で取った Tsys=626K，Tk=60K 2m電波望遠鏡で観測した点の一部

MBM53～55付近で速度分布の異常 2m電波望遠鏡で得られたマップ（MBM53～55付近）赤 → 緑 → 青の順で相対的に地球に向かってくる速度が大きくなる紫は多数の速度成分を持つ輝線スペクトルが検出された点但し後に述べるように、この結果については考察中

考察（不可解な観測結果） 原子ガスが空間的な拡がりを持っている可能性？図の大円内では一様にTk=60Kと仮定 2m電波望遠鏡のビームサイズ自作した2m電波望遠鏡でHⅠスペクトルを検出できた？但し，感度が劣る2m電波望遠鏡の方がTkが高い（約66倍）銀河中心に向け，スペクトルが検出されることは確認したさらに、開口能率測定等、重要な測定が残っているビームサイズ→円で仮定すると，2mは8mの23倍程度ガスの拡がりが5°程度であれば，予想される2mのTk=60＊23=1380(K) 8m電波望遠鏡のビームサイズ

考察（不可解な観測結果） 2mの帯域幅（25kHz=5.3ｋｍ/s） 8mの帯域幅（15kHz=3.3km/s）分子雲が速度的にも拡がりを持っている？観測帯域内に当方に分布していると仮定 1km/s当たり60/3.3=18.2K（8mでの結果）さらに空間的な拡がりを考慮すると予想される2mのTk=18.2＊23＊5.3=2216K 2mの感度，条件などを考慮すると明らかに低い値その他の要因としてはポインティング（望遠鏡の向き）　誤差・8mは観測当日追尾装置が不調だった・2mの角度調整は手動さらには，開口能率の詳しい測定が必要

解析の妥当性 8m電波望遠鏡での観測は当日悪天候の為，ベースライン（輝線がないと見なせる場所）のうねりが見られたこれらを合成して平均を取っている為，誤差が入っている→実際にはTkはもっと高い？今後の課題 2mも8mも銀河中心（強度がよくわかっている天体）を観測したデータがあるので，それを使った解析（2mと8mにおける観測値の相互関係）基本的な方針としては追観測を行いたい（2mの観測結果が偽である可能性もある）但し，諸事情により2m電波望遠鏡は一月まで撤去される

観測してみたい対象：HLCG92-35 なんてん電波望遠鏡無バイアスサーベイ（過去のデータに捕らわれない）により発見東側では，12CO(J=1-0)の強度が弱い→原子ガス内での進化の不一致を示している？過去の爆発的現象が関与？ Yamamoto．etal.（２００３）カラー：HⅠ コントア：12CO（J=1-0）次に8m電波望遠鏡で観測を行う機会があれば，ぜひ観てみたい天体特に速度構造を知りたい

HⅠ 輝線を用いた 高銀緯分子雲の観測的研究