内容:1. 天の川銀河モデル-最近の進展を紹介2. バルジの疑似観測-classical bulgeとboxy bulgeの比較
天の川銀河モデルとバルジの疑似観測
JASMINE サイエンスワークショップ 2010/12/1@三鷹
馬場淳一 (国立天文台)JASMINE サイエンスWG バルジ班
1. 質量モデル:Caldwell & Ostriker (1981)Dehnen & Binney (1998)
2. 動力学モデル:Fux (1997, 1999)Klypin et al. (2002)Valenzuela & Klypin (2003)Klypin et al. (2008)
天の川銀河モデルの分類
数値シミュレーションを用いた動力学モデルの構築が必要.
天の川銀河は-非定常-非軸対称 (バー,スパイラル)な系
天の川銀河創成プロジェクト
最近の進展コード ASURAの開発 (by 斎藤貴之@国立天文台)
(Saitoh et al. 2008; Saitoh & Makino 2009, 2010)数値計算法 N体+SPH法計算環境 CfCA Cray XT-4 / Grape-7 分散並列計算
重力相互作用(星+ガス系)ガスダイナミクス星間ガスの熱過程 -輻射冷却(20K < T < 108K) -遠紫外線加熱(一様定常) -超新星加熱(T~106K)物質交換(星←→星間ガス) -星形成(T<100K, n>100cm-3) -超新星爆発によるガスの還元
低温高密度ガスまで分解(Saitoh et al. 2008)=高い物理分解能を実現
考慮する物理過程 現実的な渦巻銀河
可視化 by 武田隆顕@イメージングサイエンス
空間分解能~10pc粒子質量~103-104M◉粒子数~400万
高温ガス(~106K)低温ガス(~10 K)
Edge-On View
Zoom Stellar DIsk
Zoom Gas DIsk
恒星系円盤:Bar, Spiralsガス円盤:Dust Lane, Spirals, Spurs
Baba et al. (2010) PASJ
Face-on Views
恒星系円盤 Vバンド輝度 低温ガス(<100K) 面密度
COBE/DIRBE Weiland et al. (1994) Dwek et al. (1995) Binney et al. (1997)
SimulationBaba et al. (2010) PASJ
Boxy Bulge
Dame et al. (2001)
3kpc-arm
connecting-arm
carina-arm
Perseus-arm
outer-arm
135km/s-arm
“観測”(12CO) ℓ-v図
銀緯ℓ[度]
視線速度 v [km/s]
3kpc-arm
connecting-arm
carina-arm
Perseus-arm
outer-arm
135km/s-arm
Baba et al. (2010) PASJ
“シミュレーション”(低温ガス)ℓ-v図
観測をよく再現!
“Boxy” Bulgeの視線速度観測
ー b=1°ー b=3°ー b=5°
Boxy bulge-バー起源 (バー不安定により成長)-回転あり (自然に回転している)
銀緯によらない同じ回転速度(cylindrical rotation )
“Classical” Bulgeの視線速度classical bulge-球対称 (Hernquist 密度分布)-回転なし (等方速度分散で支えられた系)
ー b=1°ー b=3°ー b=5°
高銀緯ほど回転が遅い
今後の予定*引き続きclassical bulgeとpseudo-bulgeの観測的区別を解析・調査する.-固有運動の比較など-~1度四方程度の狭い視野の情報から何が分かるか? (要検討課題)
*分解能依存性の評価-各星粒子を内部速度分散をもつ星団として取り扱った解析を行う.