Transcript 星団で見る銀河系

星団で見る銀河系
～星団の色等級図作成を通して～
出典：NASA
天文ゼミ ０７５７１２５０ 野上 敬寛
銀河系における星団の分布
★銀河系の模式図★
ハロー
散開星団
銀河系円盤
銀河系円盤はガ
スやちりが集中
しているため、
見通しが悪い
球状星団
太陽系
銀河系円盤の太陽系
近傍部分だけわかる
＊銀河系円盤全体像は電波観測
で得る
ガスやちりが少ない
ため見通しがよい
約２.８万光年
約１０万光年
ハローの広がり
がわかる。
本研究の目的
• 和歌山大学屋上天文台で
撮影した独自の星団の観測
データから銀河系における
星団の分布図を作成.
⇒星団から銀河系の構造
理解へのアプローチ
散開星団
球状星団
本研究で作成した銀河系における星団の分布図
＊XーZ
（銀河系円盤を真横
から眺めたときの
星団の分布 ）
＊XーY
（銀河系円盤を上
から見下ろした時
の星団の分布）
球状星団
散開星団
X-Z
1 6 .0
16.0
1 1 .0
11.0
Z [kpc]
Y[kpc]
X-Y
6 .0
球状星団
散開星団
6.0
球状星団Ｍ３
1 .0
- 9 .0
- 4 .0
1.0
1 .0
6 .0
1 1 .0
-8.0
-6.0
銀河系中心
- 4 .0
- 9 .0
X [kpc]
太陽系
-4.0
-2.0
0.0
-4.0
-9.0
X[kpc]
2.0
4.0
6.0
8.0
星団（M３）の分布図作成の流れ
①星団データ取得
②画像整約
③測光（星の明るさを測定）
④色等級図作成
⑤距離測定
⑥銀河系における星団の分布図作成
①星団データ取得
• 屋上観測による
データ取得
⇒撮像視野が狭い
球状星団M3（カラー合成）
・SMOKAデータベー
スによるデータ取得
（＊対象星団数に限りあり。）
②画像整約(reduction)
整約前（生デー
・観測装置から発生するノイズ
タ）
・ＣＣＤピクセルの感度ムラ
・空の明るさ等
整約後
③星の明るさを測定（測光）
Ｖバンド（可視光・緑）
Rバンド（可視光･赤）
１つのバンドの画
像に対して
５２２個
カラー画像
Ｂバンド（可視光・青）
④色等級図作成
Ｍ３（観測） 色等級図
V- R
・横軸に等級差V-R
（色指数）
-5
青
- 0明
.2
・縦軸にV等級（見か
けの明るさ）
赤
0 .3
0 .8
0
5
V
10
M 3 色等級図
星団（M３）まで
の距離測定へ
15
暗2 0
⑤星団（Ｍ３）までの距離測定
理論曲線と
合うように縦軸方向
に動かした位置
Ｍ３（観測） 色等級図
ｍ―Ｍ=５logｒ－５
V- R
-5
等級差（距離指数）
距離
- 0 .2
0
0 .2
0 .4
0 .6
0 .8
1
1 .2
0
M（星本来の明るさ）
ｍ－Ｍ=１５～１５.５を代
入して距離を求める
と・・・
☆M３までの距離
３２６００～４１０４１「光
年」
１００億
5
１０億
V
理論曲線（等時曲線）
10
等級差１５～１５．５
３億
１億年
１６００万年
15
球状星団M 3
ｍ（見かけの明るさ）
文献３２０００「光年」
１５０億
20
⑥星団の分布図作成
☆銀河系の座標
銀河系における
Ｚ
Ｍ３の分布（ｘ、ｙ、ｚ）
M３までの距離
Ｙ
球状星団M3
銀河中心
Ｘ
太陽系
銀緯(地球でいう緯度のこと）
銀河系円盤
銀経（地球でいう経度のこと）
まとめ
XーZ（銀河系円盤を真横から眺める位置 ）
XーY（銀河系円盤を上から見下ろした位置）
X-Y
☆１つの星団につき
①から⑥の作業が必要
球状星団
散開星団
X-Z
1 6 .0
太陽系
1 6 .0
太陽系
1 1 .0
Z[kpc]
Y[kpc]
1 1 .0
6 .0
6 .0
1 .0
- 9 .0
- 4 .0
球状星団
散開星団
1 .0
1 .0
- 4 .0
6 .0
1 1 .0
- 8 .0
球状星団Ｍ３
- 9 .0
X [kpc]
- 6 .0
- 4 .0
0 .0
- 2 .0
2 .0
4 .0
6 .0
8 .0
- 4 .0
- 9 .0
X [kpc]
＊独自に撮影した散開星団１６個、球状星団９個の計２５個の星団の色等級図を作成。
＊作成した色等級図から求めた距離をもとに銀河系における星団の分布図を作成。
☆初期的成果ではあるが、散開星団の分布から銀河系円盤の太陽系近傍部、
球状星団の分布から銀河系のハロー部の広がりを示すことができた。
今後の課題
☆より精度の高い距離測定のための色等級図作
成
⇒できるだけ多数の星を用いた色等級図の作成
⇒ＳＭＯＫＡデータベースの活用、広視野での星団の撮影
☆銀河系（ハロー）の広がりを明確に示すために、
より多数の星団、特に球状星団のデータ取得
⇒和歌山大学独自に撮影された星団データによる
銀河系の地図づくりへ
☆星団（星の集団）の種類
散開星団（Ｍ４５）
球状星団（Ｍ１３）
出典：Image From The Universe
星団
形状
距離
星の数
空間分布
散開星団
不定形
数百から数千（光年）
数十から数百個
銀河系円盤に分布
球状星団
球対称
数万から数十万（光年）
数万から数百万個
ハローに分布
私が和歌山大学屋上で
撮影した星団画像を
ご覧ください
Ｍ５２（散開星団）
Ｍ１０３（散開星団）
Ｍ５３（球状星団）
Ｍ１５（球状星団）