(NeII) 12.8 micron images of four Galactic ultracompact HII regions: Resolving the ionization structures

Abstract

The results of ground-based imaging spectroscopy of the (Ne II) 12.8 micrometer line emitted from the Ultracompact (UC) H II regions are presented; W51d, G45.12+0.13, G35.20-1.74 and Monoceros R2, with 2 sec spatial resolution. It is found that the overall distribution of the (Ne II) emission is generally in good agreement with the radio (5 or 15 GHz) VLA (Very Large Array) distribution for each source. The Ne(+) abundance ((Ne(+)/H(+)) distributions are also derived from the (Ne II) and the radio maps. As for G45.12+0.13 and W51d, the Ne(+) abundance decreases steeply from the outer part of the map toward the radio peak. On the other hand, the Ne(+) abundance distributions of G35.20-1.74 and Mon R2 show rather uniform. These results can be interpreted by the variation of ionizing structures of neon, which is primarily determined by the spectral type of the ionizing stars. The effective temperature of the ionizing star has been evaluated by comparing the Ne(+) abundance averaged over the whole observed region with that calculated by the H II region model based on the recent non-LTE (Local Thermodynamic Equilibrium) stellar atmosphere model: 38,500 K (O8V) for W51d, 36,500 K (O8.5V) for G45.12+0.13, 35,000 - 37,000 K (O8.5V - O9V) for G35.20-1.74, and less than or equal to 33,000 K (less than or equal to B0V) for Mon R2. These effective temperatures are consistent with those inferred from the Ne(+) abundance distributions.

超コンパクトHII領域であるW51d、G45.12+0.13、G35.20-1.74、およびいっかくじゅう座R2からの(NeII)12.8マイクロメートル輝線を、2秒の空間分解能で、地上から分光撮像した結果を示す。(NeII)放射の全体的な分布は、各天体とも概ねVLA(超大型アレイ)の電波観測(5 GHzおよび15 GHz)の分布と一致し電波と(NeII)のマップから、Ne+の存在度((Ne(+)/H(+))の分布も得られた。G45.12+0.13およびW51dでは、Ne(+)の存在度はマップの外周部から電波のピークに向かって急激に減少した。一方、G35.20-1.74および一角獣座R2のNe(+)分布では、極めて一様であった。これらの結果は、ネオンの電離構造の違いによるものとして説明できる。これは、励起星のスペクトル型の違いによるものと考えられる。観測領域全体で平均したNe(+)の存在度と、非LTE(局所熱力学平衡)とした星の大気モデルに基づくHII領域モデルとを比較して、励起星の有効温度を求めた。W51dは38,500K(O8V)、G45.12+0.13は36,500K(O8.5V)、G35.20-1.74は35,000-37,000K(O8.5V-O9V)、および一角獣座R2は33,000K以下(B0Vより早期型)となった。これらの有効温度は、Ne(+)の存在度の分布から示唆される値と矛盾しない。