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Report
フレア星EV Lacの
超低分散高速分光観測
京都大学
野上大作, 蔵本哲也
2012/03/08(Thu)
「多バンド観測による時間変動現象の研究」研究会@広島大学
目次
1. Introduction
2. 観測天体と観測装置
3. 観測結果とデータ解析
4. まとめと今後の展望
1. Introduction
2011年6月7日
SDO衛星によって
観測された太陽フレア
極紫外線観測
太陽でのフレア現象
1. ひので衛星によってX線で見た太陽
2. ひので衛星で可視光で見た太陽フレア
3. ひので衛星によってX線で見た太陽
Simultaneous Halpha and X-ray
view of a flare
Hα
©柴田さん
X-ray
Magnetic
reconneciton
太陽フレアモデル
• 磁気リコネクションによる
エネルギー解放と粒子加速
• 加速電子のジャイロシンクロ
トロン運動 → マイクロ波
• ループ根本での電子の
制動放射 → 硬X線
• 彩層が加熱される → Hα
• 加熱された彩層プラズマが
上昇しループを満たす
→ 軟X線
恒星におけるフレア
• 太陽以外の恒星においてもフレアが起こる。
• 以下の星では特に強いフレアが起こる。
• UV Cet 型星(フレア星)
• RS CVn 型連星
T Tau型
• T Tau 型前主系列星
RS CVn型
UV Cet型
フレア星UV Cet のフレア
星が(連続光で)数分~数時間明るくなる
400秒
フレア星 CN Leo のフレアをVLT/UVESで観測した物。H9の付近
の変化。時間の順に青→黒→緑→赤。H9以外の輝線はMg I,
Fe I など。
Ref. Fuhrmeister et al. (2008)
太陽フレアと恒星フレア
• 恒星フレアも基本的に太陽フレアと同じモデル
で説明できると考えられている
• ただし、恒星フレアのエネルギーは太陽フレア
より数桁も大きく、なかには100万倍以上のも
のもある
発生機構の詳細はまだ分かっていない
先行研究
MULTIWAVELENGTH OBSERVATIONS OF
FLARES ON AD LEONIS
Suzanne L. Hawley, Joel C. Allred, Christopher M. Johns-Krull,
George H. Fisher, William P. Abbett, Ilya Alekseev,
Stavros I. Avgoloupis, Susana E. Deustua,Alastair Gunn,
John H. Seiradakis, MartinM. Sirk, and Jeff A. Valenti
Received 2003 May 6; accepted 2003 July 9
• 観測天体:AD Leo
• マクドナルド天文台(可視光)、ハッブル宇宙望遠鏡
(紫外線)などの同時観測
• 2000年3月10-13日で、8イベントのフレアを観測
連続成分の評価
• 多色測光観測(UV, U, B, V, R)で求めたFluxに黒体放射をfitting
フリーパラメータ
課題
多色測光観測による評価だけでは情報不足
分光観測を行いスペクトルが得られれば、
連続成分の変化をより詳しく調べられるのではないか
2. 観測天体と観測装置
観測天体と観測日程
• EV Lac
–
–
–
–
等級 : V=10.09
スペクトル型 : M4.5V
距離 : 16.5光年
半径 : 0.41R◎
• 観測日程
–
–
–
–
–
2010年10月
13日 : 4時間
15日 : 3.5時間
16日 : 4.5時間
17日 : 3時間
http://cdsportal.u-strasbg.fr/#V*%20EV%20Lac
観測装置
• 広島大学 1.5mかなた望遠鏡 + 高速分光装置
– 観測波長域 : 360-1000nm
– 波長分解能 : R~20
R= 73(@400nm), 20(@600nm), 9(@800nm)
– 時間分解能 : ~ 1秒
• かなた望遠鏡同架 25cm望遠鏡
– Bバンドでの同時測光観測
– 時間分解能 : ~13s
http://www.hiroshimau.ac.jp/hasc/institution/telescope/abstract/index.html
http://www.hida.kyoto-u.ac.jp/~nogami/HSspec/
スペクトル生画像
• EV Lac, 2010年10月17日 22:34:50.6 - 22:34:51.1
3. 観測結果とデータ解析
光度曲線
2010年10月17日 EV Lac Bバンド
0.5等
430秒
得られたスペクトルの例
• EV Lac, 2010年10月17日 22:34:50.6 - 22:34:51.1
3600
Wavelength [Å]
青側連続成分の増光
• フレア発生時には青側の連続成分が増光する
• 青側連続成分[4000-5000Å] / 赤側連続成分[7000-8000Å]
の変化を調べてみる
4000-5000Å
7000-8000Å
Wavelength [Å]
青側連続成分の増光
• 青側連続成分/赤側連続成分 の変動を調べたとこ
ろ、フレア発生時に青側連続成分の増光が確認された
Blue / Red
2010年10月17日 EV Lac
UT [day]
フレアによる増光成分
2010年10月17日 EV Lac
-
フレア中のスペクトル
=
フレア前のスペクトル(平均)
増光成分
黒体放射によるfitting
フリーパラメータ
2010年10月17日 EV Lac
Wavelength [Å]
温度変化
T [K]
2010年10月17日 EV Lac
10秒で増光と共に
一気に加熱!
20000K
10000K
0K
UT [day]
まとめと今後の展望
• まとめ
– フレアの観測に成功
– フレア時における青側連続成分の増光が確認できた
– 黒体放射をfittingすることにより、増光成分の温度変化を
調べた
– 実は増光成分が黒体放射的かpower law的か調べられな
いかと思っていたが、どうも難しそう
• 今後の展望
– エネルギー、加熱温度、時間、領域の大きさから、増光源
の特定を行う。
– フレア機構に何らかの制限が付けられるか。
ご清聴
ありがとうございました
おまけ
フレア面積割合
X [%]
2010年10月17日 EV Lac
UT [day]
観測天体と観測日程
• YZ CMi
–
–
–
–
等級 : V=11.225
スペクトル型 : M4.5V
距離 : 19.4光年
半径 : 0.36R◎
• 観測日程
– 2010年10月
– 16日 : 1時間
– 17日 : 2.5時間
http://cdsportal.u-strasbg.fr/#V*%20YZ%20CMi
光度曲線
2010年10月17日 YZ CMi Bバンド
170秒
320秒
860秒
スペクトル生画像
• YZ CMi, 2010年10月17日 28:38:17 - 28:38:18
得られたスペクトルの例
• YZ CMi, 2010年10月17日 28:38:17 - 28:38:18
Wavelength [Å]
青側連続成分の増光
• 青側連続成分/赤側連続成分 の変動を調べたとこ
ろ、フレア発生時に青側連続成分の増光が確認された
Blue / Red
2010年10月17日 YZ CMi
UT [day]
温度変化
T [K]
2010年10月17日 YZ CMi
UT [day]
フレア面積割合
X [%]
2010年10月17日 YZ CMi
UT [day]

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