活動的銀河核のX線放射機構の観測的研究

活动星系核X射线发射机制的观测研究

• 批准号: 01J06700
• 负责人: 寺島 雄一
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Institute of Space and Astronautical Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06700/
• 关键词: 活動的銀河核(AGN); X線; 放射機構; 降着円盤; 銀河; 大光度X線源; 低光度AGN; スペクトル; 通常銀河

本研究は,観測的手法を用いて活動的銀河核(Active Galactic Nuclei ; AGN)からのX線の放射機構を理解することを目的としている。AGNは多くの銀河の中心に存在し、巨大質量ブラックホールに物質が落ち込むことで莫大なエネルギーを放射している。この際に本質的な役割を果たしていると考えられている、ブラックホールのまわりで落ち込む物質が作る円盤(降着円盤)の構造を理解することが重要である。本年度は、当初計画したように、質量降着率の非常に小さい場合と大きい場合に着目した研究を進め、質量降着とX線放射機構の全体像を把握するよう研究を行った。まず、特に質量降着率の小さい例として、近傍の銀河のうち巨大質量ブラックホールが中心に存在しているにもかかわらず、中心核がほとんど活動性を示さないもののチャンドラ衛星によるデータの解析を進めた。その結果、X線以外の波長で活動性が見られないものにもX線中心核を持つものが多数(7個中5個)存在することを明らかにし、多くの銀河中心核に巨大質量ブラックホールが存在することを、これまでとは別な手法で示した。また、また中心核ごく近傍に存在する高温ガスの量を同じデータから評価し、ガス密度などと中心核の明るさとは直接関係ないことを示した。このことは、燃料の量だけでなく、他のパラメータ(例えば磁場)も質量降着を放射に転化する効率を決めていることを示している(論文はTerashima, Ho, ＆ Ulvestadとして投稿準備中)。次に、質量降着率が大きい例と考えられている、狭輝線セイファート銀河についてニュートン衛星のデータを用い、これまでに知られていなかったスペクトル変動(明るくなると見かけの温度が下がる)を発見した。この結果は、非常に質量降着率の大きい降着円盤として理解でき、狭輝線セイファート銀河が実際に質量降着率が高くブラックホール成長の理解に重要なクラスであることを示した(論文はHaba, Terashima, Kunieda, ＆ Ohsugaとして投稿中)。また関連する天体として近傍銀河M51中に存在する大光度X線源も用い質量降着率の大きい降着円盤の理解を進めた。以上の結果をまとめ、様々な質量降着率の放射機構の統一的描像を得た。この他に質量降着とブラックホール環境の関係、AGNの形成と進化、母銀河との関係などの重要課題に関連する研究として、爆発的星生成を伴う銀河の中心核のAGNについての研究も進めた。

This study は 観 measuring technique を with い て Active Galactic nucleus (Active Galactic Nuclei, AGN) か ら の X-ray の radiation institutions を understand す る こ と を purpose と し て い る. AGN は more く の galactic center の に し, massive ブ ラ ッ ク ホ ー ル に fell ち が 込 む こ と で great な エ ネ ル ギ ー を radiation し て い る. こ the nature of the event の に な "を cut fruit た し て い る と exam え ら れ て い る, ブ ラ ッ ク ホ ー ル の ま わ り で fall ち 込 む material が る has drifted back towards &yen; plate (the has drifted back towards &yen; plate) の tectonic を understand す る こ と が important で あ る. は, original plan this year し た よ う に の and quality drop rate very small に さ い big occasions と き に い occasions with mesh し を た research into め, quality drop と X-ray radiation institutions の all like を grasp す る よ う を line っ た. ま ず, に quality drop the rate の small さ い example と し て, nearly alongside の galaxy の う ち massive ブ ラ ッ ク ホ ー ル が に center し て い る に も か か わ ら ず, central nucleus が ほ と ん ど active を shown さ な い も の の チ ャ ン ド ラ satellite に よ る デ ー タ の parsing を into め た. そ の results, X-ray wavelength の で active が see ら れ な い も の に も X-ray center nuclear を hold つ も の が most (5) 7 Chinese す る こ と を Ming ら か に し, multiple く の galactic centre nuclear に massive ブ ラ ッ ク ホ ー ル が exist す る こ と を, こ れ ま で と は don't な gimmick で shown し た. ま た, ま た center nuclear ご く nearly exist alongside に す る high-temperature ガ ス を の quantity with じ デ ー タ か ら review 価 し, ガ ス density な ど と center nuclear の Ming る さ と は masato is directly な い こ と を shown し た. こ の こ と は, fuel の だ け で な く, he の パ ラ メ ー タ (example え ば magnetic field) も quality drop the を radiation に planning the す る sharper rate を definitely め て い る こ と を shown し て い る (paper は Terashima, Ho, & Ulvestad と し contribute て in preparation). Time に, quality drop with the big rate が き い example と exam え ら れ て い る, narrow line セ イ フ ァ ー ト galaxy に つ い て ニ ュ ー ト ン satellite の デ ー タ を い, こ れ ま で に know ら れ て い な か っ た ス ペ ク ト ル - move (Ming る く な る と see か け の が temperature が る) を 発 see し た. こ の results は, very に quality drop with the big rate の き い drop the has drifted back towards &yen; disk と し て understand で き, narrow line セ イ フ ァ ー ト galaxy が be interstate に high quality drop the rate が く ブ ラ ッ ク ホ ー ル growth の understand important な に ク ラ ス で あ る こ と を shown し た (paper は Haba, Terashima, Kunieda, & Ohsugaと て submission in progress. ま た masato even す る celestial と し て に exists in nearly alongside the galaxy M51 す る big photometric X-ray source も い quality drop with the big rate の き い drop has drifted back towards &yen; disk の understand を into め た. The above <s:1> results をまとめ and 々な quality decline rate the unified mapping of the <s:1> radiological institution <e:1> を results in た. こ の he に quality drop と ブ ラ ッ ク ホ ー ル environment の masato, AGN の と evolution, mother galaxy と の masato is な ど の important topic に masato even す る research と し て and blasting 発 star generates を う center の galaxy nuclear の AGN に つ い て も の research into め た.

项目成果

Terashima, Y., Wilson, A.S.: "Chandra Snapshot Observations of Low-Luminosity AGNs with a Compact Radio Source"Astrophysical Journal. 583. 14 (2003)

Terashima, Y.，Wilson, A.S.：“利用紧凑射电源对低光度活动星系核进行钱德拉快照观测”天体物理学杂志。

Terashima, Y., Wilson, A.S.: "The Luminous X-ray Source Population in M51 Observed with Chandra"Astrophysical Journal. 601. 735-758 (2004)

Terashima, Y., Wilson, A.S.：“用钱德拉观测到的 M51 中的发光 X 射线源群”天体物理学杂志。

Levenson, N.A., Krolik, J.H., Zycki, P.T., Heckman, T.M., Weaver, K.A., Awaki, H., Terashima, Y.: "Extreme X-ray Iron Lines in Active Galactic Nuclei"Astrophysical Journal Letters. 573. 4 (2002)

Levenson, N.A.、Krolik, J.H.、Zycki, P.T.、Heckman, T.M.、Weaver, K.A.、Awaki, H.、Terashima, Y.：“活动星系核中的极端 X 射线铁线”天体物理学杂志快报。

Imanishi, M., Terashima, Y., Anabuki, N., Nakagawa, T.: "X-ray Evidence for a Buried Active Galactic Nucleus in the Ultraluminous Infrared Galaxy UGC 5101"Astrophysical Journal. 596. L167-L170 (2003)

Imanishi, M.、Terashima, Y.、Anabuki, N.、Nakakawa, T.：“超亮红外星系 UGC 5101 中埋藏活动星系核的 X 射线证据”天体物理学杂志。

Ho, L.C., Terashima, Y., Ulvestad, J.S.: "Detection of the "Active" Nucleus of M32"Astrophysical Journal. (印刷中). (2003)

Ho, L.C.、Terashima, Y.、Ulvestad, J.S.：“M32“活动”核的检测”天体物理学杂志（2003 年出版）。