1. AKARI と Spitzer による 近傍銀河の星間ダストの研究 H. Kaneda (ISAS/JAXA) T. Suzuki, T. Onaka, I. Sakon, T. Nakagawa 特定領域研究会＠名古屋大学 Jun 07 2007 「近傍銀河における、星間ダスト（ cool dust/warm dust ）、 PAH と、星形成」 (1) Face-on Spiral Galaxy: M101 (2) Edge-on Spiral Galaxies: NGC2841 & NGC2976 (3) Elliptical Galaxies NGC1316 & NGC4589

2. Schmidt Law  Empirical relationship SFR surface density (∑ SFR )  Global Schmidt Law ∑ SFR ∝ ∑ N gas, N=1.4 (Kennicutt, 1998) Normal spiral galaxies : N ～ 2 Starburst galaxies : N ～ 1 Kennicutt (1998) Normal Starburst N = 1.4 ⇔ Gas surface density (∑ gas ) (1) Face-on 渦巻銀河のダスト空間分布と星生成 Suzuki et al. (2007) 銀河毎 銀河内

3. M101: AKARI/FIS の観測結果 Hippelein et al. 1996 ISO 60/100/175  m AKARI/FIS 65/90/140/160  m

4. Normal spiral galaxy: M101 M101 銀河内の Schmidt Law を調べる。 Cold dust 成分 ⇒ ∑ gas Cold dust 成分 ⇒ ∑ gas Warm dust 成分 ⇒ ∑ star 仮定 ① δ 関数的に星形成。 ② 星からの Lyα 光子を全て dust が吸収・再放射。 ③ L warm は、星形成領域の luminosity に等しい。 ② 星からの Lyα 光子を全て dust が吸収・再放射。 ③ L warm は、星形成領域の luminosity に等しい。 ( Gas/dust = 280 ) L ◎ /kpc 2 Cold dust Warm dust 10 kpc Giant HII regions 3e+8

5. NGC2841: Sb 8.1 × 3.5 arcmin, i = 68°, P.A. = 148° 2’ NGC2976: Sc 5.9 × 2.7 arcmin i = 61°, P.A. = 142° Larger optical depths are expected for nearly-edge-on config. DSS ( ２ ) Edge-on 渦巻銀河のダストリング構造と星 形成 Kaneda et al. (2007)

6. AKARI/FIS images NGC2841 NGC2976 2’ Contours: 95 % - 25 % peak:82 MJy/str HI bridge + 2’ peak:58 MJy/str + peak:67 MJy/str + peak:79 MJy/str + peak:24 MJy/str + peak:77 MJy/str + peak:28 MJy/str + peak:62 MJy/str + Both have a similar ring/disk structure. 65  m90  m 140  m160  m140  m160  m 65  m90  m

7. Brightness profiles along major axes Major radius = 4.1 arcmin for NGC2841, 3.0 arcmin for NGC2976 (1) ～ optical size (2)no change in position N160 WL WS N60 NGC2841 NGC2976 45” de Vaucouleurs et al. 1991 center 3.5 kpc 1.4 kpc

8. SEDs of whole galaxies R < 3’ 銀河の SED AKARI others AKARI others T = 23 K T = 30 K ダスト温度が大きく異なる。 リング構造の起源が異なる？  = 1 assumed NGC2841 (Sb): exhaustion of dust in bulge? NGC2976 (Sc): dynamical action at the resonance? NGC2841 NGC2976 Integrated within R = 3’

9. SEDs of whole galaxies 銀河の中間赤外線スペクトル PAHs: indicators of star formation activity 星形成活動が両銀河で大きく異なる。 mm mm PAHs Smith et al. 2006 Spitzer/IRS

10. Balance between stellar injection & sputtering destruction dust lifetime 10 7 yr L B vs. M dust (IRAS) Goudfrooij & de Jong 1995 NGC4696 IC3370 NGC4589 NGC2974 NGC3962 NGC1407 NGC1395 10 7.5 yr PAH vs. FIR/MIR PAH とダスト に相関？ Kaneda et al. (2005; 2007) (3) 楕円銀河のダスト：高温プラズマとダスト Kaneda et al. 2005 星形成と無縁？ Merger remnant 、過去の活動の痕跡 超過ダストの存在

11. Smith et al. 2006 AKARI & Spitzer による NGC1316 (Fornax A) の観測 銀河面 NGC1316 Spitzer/IRS AKARI/IRC AKARI/FIS on radio PAHs CO 2 ? Small PAHs 無。固体 CO 2 吸収 過去の中心核活動性と関連？ 0.1 Gyr 前に停止 （ Kaneda et al. 1995; Iyomoto et al. 1998 ）

12. まとめ (0) 近傍銀河の星間ダストと PAH の観測。 (1) M101 銀河内の inner arm / outer arm / Giant HII regions で、 Schmidt law index が、系統的に異なっている。 (2) NGC2841 & NGC2976 は、よく似たダストリング構造を持つ。 星形成活動性は大きく異なり、リング構造の起源も異なる？ (3) 近傍楕円銀河から PAH を検出、ダストの分布と似ている。 星起源では説明できない。 Recent merger 、 star formation の痕跡？特性が変。高温プラズマか中心核による変質。 (4) AKARI の豊富な撮像バンド、 FIS の高飽和限界、 IRC の 近赤外線分光。 Spitzer の高空間分解能、中間赤外線分光。