高降着率円盤を持つAGN の観測研究

土居明広 （ VSOP-2/ASTRO-G ）関係者： 浅田圭一 , 永井洋 , JVN チーム , OCTAVE チーム

2008 年 10 月 1 日 1VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

X 線連星から得られている描像

エンジン ： ～ 10 M◎ の BH ＋ 降着円盤

・　システムが小さいので、進化が早い。　　　⇒ 降着率 と Radio loudness の関係が良く調べられている

降着率

Rad

io lou

dn

ess

（Je

t/D

isk

比）

円盤の放射効率が悪くLow/Hard 状態に。

ジェットが卓越

円盤もジェットも明るく輝く

( 場合もある？ )Very/High 状態

円盤の放射効率が良くHigh/Soft 状態に。

円盤が卓越

2008 年 10 月 1 日 2VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

AGN: BH 質量 と 降着率 が生み出す多様性

Log (MBH / M◎ )

Log

(L

/LE

dd

)

5 　 6 　　 7 　 　 8 　　 9 10

0

－ 1

－ 2

－ 3

－ 4

－ 5

－ 6

L 電波 /L 可視

2008 年 10 月 1 日 3VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

低光度AGN

Seyfert

Quasar

NLS1 BALQSOL 可視（ Disk ）

L 電波（Ｊｅｔ）

研究の意義 （ NLS1 ）

2008 年 10 月 1 日 4VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

■ ジェット生成現象の理解 ＠ 高降着率円盤

・ 冷却が効く円盤で非熱的・相対論的プラズマ流を生成できるのか？

■ 中間質量 ⇒ SMBH への成長途中

・ μQSO － AGN コネクションの観測的確立

研究の意義 （ BALQSO ）

2008 年 10 月 1 日 5VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

■ アウトフロー現象の統一的理解・ 「光子圧加速の熱的アウトフロー」 と 「磁気圧加速の非熱的ジェット」 は、同時に生成されうる？

（降着率 vs. Radio-quietness 関係の破綻、 μQSO 高降着率領域における“ジェットライン”との類似）

■ QSO 統一モデルの構築・ エッジオンで見るクェーサー種族？ ( 円盤シミュレーション： Murray 1995, Proga+2000, Ohsuga+)

■ 　進化シナリオの検証・ BAL アウトフローは QSO 進化のある一時期に見られる現象？

　　　　　　　 (BALQSO と GPS の強い相関 : Montenegro-Montes+2008)

これまでの観測

2008 年 10 月 1 日 6VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

　 ARRAY Target Freq. Publ.

NLS1 VLBA Most Radio-Loud NLS1 LCXU Doi et al. 2006, PASJ

　 VLBA Radio-Quiet NLS1×8 L submitted

　 JVNRadio-Loud NLS1×5

X Doi et al. 2007, PASJ

　 VLBA L in prep.

BALQSO OCTAVE SDSS Radio-Loud BALQSO×23 X 投稿予定 ( 明日？ )

　 EVN+MERLIN Radio-Loud BALQSO×2

L in prep.

　 JVN SCX in prep.

　 VLBA Radio-Loud BALQSO×6 LCX 観測中

・ NLS1 の VLBI 研究は我々のグループが世界初・唯一・ BALQSO の VLBI による系統的研究は世界初 （の論文になる予定）

・ JVN で多周波観測を試行

JVN 多周波観測の可能性

2008 年 10 月 1 日 7VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

これまでの研究結果 (e.g., 2008 年秋学会発表 )

2008 年 10 月 1 日 8VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

■ Radio-Quiet NLS1・ 電波源は <100 pc だが、 VLBI でほとんどが

resolved-out する （コアが弱い。 理論が予測する小 BH ジェットとコンシ

ステント）

■ Radio-Loud NLS1・ コンパクトが卓越 (inverted/variable) or ジェット構造が卓越 (CSS-like) の２種が存在する ( 小 BH でも Radio-Loud になれる。 ビーミング or ジェット発達による )

■ Radio-Loud BALQSO・ コンパクトなジェット成分が存在 （ BAL アウトフローと非熱的ジェットが共存）

JVN の成果 (NLS1) (Doi+2007 PASJ)

■ 3/6 天体に相対論的ビーミングの兆候

JVN

VLBA

VLBA

OCTAVE の成果（ BALQSO ） Doi+ in prep.

放射圧で加速されるサーマルアウトフロー磁気圧で加速されるノンサーマルジェット

Proga, Stone, and Kallman (2000)

密度 速度場

~ 0.1 pc

BH 降着円盤

共存 !!← UV スペクトル , 理論

← OCTAVE 検出

研究分野の世界情勢との関係

2008 年 10 月 1 日 11VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

・ 我々の VLBI 研究がほぼ唯一 （ NLS1 ）

・ 三つ巴状態 （ BALQSO ）- Kunert-Bajraszewska+(2006 ： １

天体 )- Montenegro-Montes+ (in prep. ：

７天体 )- 土居 + (in prep.: ２３天

体 )

JVN/OCTAVE による先駆的研究を、

JVN によって発展的に展開

観測提案（案）

2008 年 10 月 1 日 12VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

■ 　観測バンド- S / X / K / Q- ほぼ同時観測 （≪１か月）

■ 　偏波観測（ＦＲＭ）■ 　観測時間

- ~30 hr ( 第１段階 )- ~200 hr ( 第 2段階 )

■ 　サンプル例　＊ NLS1

- ３０天体 （ Whalen et al. 2006 、 Komossa et al. 2006 ）

（知られている全ての radio-loud NLS1 ）　＊ BALQSO

- SDSS BAL 電波源、フラックス上位 23 天体　　（“ OCTAVE サンプル”）

４５ｍ と JVN プロジェクト観測

2008 年 10 月 1 日 13VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

（個人的意見・提案）

■ 45 m は VSOP-2 に必須- EAVN@43GHz

- 我々の心の中のフルサクセス- できれば ~500 hr/yr

（現状 100 hr/yr for VERA 共同利用）

■ 　要求を形にすることが必須- 45 m への VLBI 観測提案書を

- ４５m 共同利用枠へ ← JVN プロジェクト観測から

（単一鏡テーマに対抗するつもりで）- VERA 共同利用枠へ

（高い競争率を示すべき）

（背景）

2008 年 10 月 1 日 14VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

■ JVN プロジェクト観測- まだ構想のレベル （ VLBA-WS 藤澤さん講演、大学連携定例電話会

議）

~1000 hr/yr が目安？- 大学連携チームでの議論はこれから？

■ 　本ＷＳでの提案たち- 手を挙げるだけ、 後ろ楯は無い

■ 　わざわざ講演する観点- VSOP-2 時代に向けた準備のサイエンスドライ

バーに- 呼びかけ： 「みんなでもっと考えよう」 ( 今回は AGN

分野のほんの一部 )

- 各機関、各個人の希望を実現する場としても

JVN プロジェクト観測の意義

2008 年 10 月 1 日 15VSOP-2 メーザー & JVN ジョイント WS （ Akihiro Doi ）

■ 　思いつくテーマは、他の VLBI網でもできる。　　 それでも JVN でやる目論見：

・　日本の VSOP-2 サイエンスチームの形成- HALCA 時代からの課題- 今回は MUSES- ではなく ASTRO-

・　 JVN/EAVN の VSOP-2 地上局対応化- （観測は整備状況に影響を受けることを覚悟）- （観測計画は「目指すスペック」前提でＯＫ）

個人的意見