The Spiral Structure of Our Galaxy Determined from H II Regions


Georgelin, Georgelin
1976 AA 49, 57 - 79




 アブストラクト

 Bok 1971 の方法 
 HIIR の分布が他銀河でも見られるような渦状構造を示す。可視観測から決めた 励起星の距離、Hα線の視線速度を HIIR 電波観測による H 109α 視線速度と結合して、Bok 1971 の提案した方法で渦状腕を描き出した。

 非円運動銀河回転 
 268 個の HIIR の Hα線の視線速度観測、360 個の励起星までの距離 決定から、銀河系の回転モデルが詳細に決定された。
ある個所では円運動から のズレがわかり、星までの距離と運動学距離を一致させることが可能となった。 この回転モデルは、 109α 速度極大を使うことで、 R = 4 - 5 kpc, l = 330° - 340° 補足された。

 HIIRが腕に沿って並ぶ 
 9 kpc という遠方 HIIR の可視光検出は可視データと銀河面全体に及ぶ電波 109α データとを重ねることを可能にした。その結果、 109α 天体を1つにまとめることができた。ただ、距離選択効果は残る。これらの 同定により、遠運動距離と近運動距離のあいまいさが 66 % 確度で解決した。 高励起 HIIR の 80 % が傾き角 12° 二対の対称腕(計4本)に沿って並 んだ。これ等の腕を接線方向に見る銀経は電波連続波と 21 cm 波の極大に 一致した。


2.解析方法  

近運動距離と遠運動距離  

 二つの運動距離のどちらを採るかの基準を確度の高い順に示す。

(1)励起星までの距離が得られている。

(2)HIIR が可視で見える。近距離を支持。

(3)電波吸収線の視線速度絶対値が HIIR より大きいのは、遠距離支持。

(4) 109α 領域が可視では見えないのは遠距離支持。

(5)銀緯巾が大きいのは近距離支持。


(6)電波吸収線の視線速度絶対値が HIIR より小さいのは、弱く近距離支持。

(7)他に使える証拠がない場合、腕に載りそうな方を採る。

重要な HIIR 100個のうち 67 個は距離の不確実さがある。その内 44 個は上の (1) - (4) の確度の高い支持観測がある。23 個は (5) - (7) で確度が低い。


 3.運動距離 

 3.1.平均回転曲線 

 151 HIIR については、視線速度と励起星の分光距離を得ている。Ro = 10 kpc、 Uo = -7.2 km s-1, Vo = +14.7 km s-1、 Θo = 250 km s-1 を仮定した。 R = 銀河中心距離、Θ = 回転速度、 r = 太陽からの距離、VHIIR = HIIR の視線速度とする。すると、

     Θ = (R/Ro)(Θo + VHIIR/sin l )

     R2 = Ro2 r2 - 2Ro cos l

図1には HIIR の回転速度を銀経 l の関数としてプロットした。北銀河が白丸、 南銀河は黒丸である。


図1.実線=HIIR 励起星の分光距離と Hα 視線速度から決めた回転曲線。 白丸の下線はペルセウス腕、黒丸下線はカリーナ腕に対応。  

 3.2.南北不連続 

 図1を調べると、南銀河天体は平均回転曲線より大きな回転速度 を示す。図2では南と北それぞれで回転曲線を決めた。


図2.実線=南北それぞれの HIIR 励起星の分光距離と Hα 視線速度から決めた回転曲線。 破線=シュミットモデル。  




 3.5.可視−電波回転曲線  

 図3では、
北銀河: R < 7 kpc シュミットモデル。7 < R < 13 kpc Hα回転曲線
南銀河: 3.9 < R < 5 kpc Hα回転曲線。5 < R < 7 kpc 内挿曲線。
     7 < R < 13 kpc Hα回転曲線

図3.モデルを併用した回転曲線。  
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 4.可視天体と電波源との同定 




図4.(上)l = 95 - 145° ペルセウス腕の Hα 画像。
   (下)上の説明図。破線の上は近傍 0.8 kpc プラス銀緯の天体。       破線下はペルセウス腕の 2.5 - 5 kpc 天体。



図5.l = 29° 付近のチャート。視線速度、距離を示す。

図6.(上)RCW 94, RCW 95, 326.6+0.6 の電波連続波マップ Hα 光像。



図.

 5.銀経 332° と 337° の問題 


図7.(上)l = 332° 付近 15 天体の H 109α 線の視線速度分布。
   (下)15 H 109α のグループ化。

図8.l = 336° での 408 MHz 連続光マップ。




  


図9.l = 336° での 5000 MHz 連続光マップ。  

図10.l = 330° - 340° の H 109α 天体のグループ化と解釈。  




 6.渦状構造の概観 




図11.高励起 HIIR で描いた銀河系渦状腕。No 1 は主要腕のサジタリウスー カリーナ腕。No 2 は中間腕のスキュータム-クルックス腕。No 1′ の内側腕が ノルマ腕。No 2′ の外側腕がペルセウス腕。斜線部=連続波電波と HI 電波の極大部。

 6a 主要腕 

 6b 中間腕 

 6c 内側腕 

 6d 外側腕 

  




表7.




表9.