EAVN observation of possible neutrino blazar TXS 0506+056

初期結果新沼浩太郎（山口大学）

水沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館2019年12月13日-14日

p IceCube-170922A & flaring blazar TXS 0506+056

p VLBA & VERA observation of TXS 0506+056

p EAVN observations and early result

KaVA+T6+Ur @22GHz

林⽥さん資料（ASJ2018秋季年会）⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

γ-ray flaring blazar TXS 0506+056: Plausible origin of IC-170922A

Time-dependent multiwavelength observations of TXS 0506+056 before and after IceCube-170922A (IceCube Collaboration et al. 2018)

Long-lasting active state in GeV

Long-lasting active state in radio

IceCube Neutrino Observatory

TXS 0506+056(MOJAVEホームページ)

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

γ-ray flaring blazar TXS 0506+056: Plausible origin of IC-170922A

• γ-ray activity in last 10 years

林⽥さん資料（ASJ2018秋季年会）

IceCube-170922A

2011年頃 2014年頃

Weekly bins

Number x 7days since 2008 Aug 04

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

Radio (VLBI)Follow-up & Regular Mon.• VERA (Niinuma+in prep.)• Intensive follow-up since 8days after the detection

of IC-170922A (based on ToO proposal)• Date: 2017 Sep 30, Oct 13, Nov 1, and Nov 13

• VLBA@15GHz (1~2 epochs/yr since 2009: Kun+19)• Significant flux increase after the HE-neutrino

alert• No significant structural change in the last 10

years

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

Radio (VLBI)Quick Follow-up by VERA (Niinuma+in prep.)

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

55000 55500 56000 56500 57000 57500 58000

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Flu

x D

ensi

ty [J

y]P

eak

Flu

x [J

y/be

am]

MJD (Since 2008 Nov 01)

OVRO 15GHzVLBA 15GHzVLBA 23GHzVERA 23GHz

58000 58100

2018

(A) (B)

2017 Nov 13

Fp = 379.4 mJy beam-1

Irms = 1.4 mJy beam-1

2017 Sep 302mas

(= 9.7 pc)

Fp = 436.0 mJy beam-1

Irms = 1.4 mJy beam-1

2017 Oct 13

Fp = 380.1 mJy beam-1

Irms = 1.7 mJy beam-1

2017 Nov 1

Fp = 394.5 mJy beam-1

Irms = 1.2 mJy beam-1

VLBA@23GHz

IC-170922A直後の50日間では構造の変化は見られない

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

Radio (VLBI)Regular Mon. by VLBA (MOJAVE)

2016 JanVLBA@15GHz

proper motion

Kun et al. (2019)

⽔⾊の軌跡で運動していると主張 Quasi-Stationary

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

Radio – γ connection

• γ線フレアとともに新しいジェットが出現•コアを新しいジェットが通過する際に再び高エネルギーフレア• IC-170922Aの場合は？

PKS1510-089の場合（Marscher et al. 2010）右は多周波光度曲線（γ線、可視光、X線、電波）上は新成分が出現後ジェット下流に移動する様子

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

観測継続の必要性pコア領域のフラックスは増光傾向

pジェット上流を見通せるミリ波でpc-scaleの構造変化を監視

pミリ波で高い撮像感度、高い角度分解能→EAVN• 早いジェット (v ~ 10c)が出現すれば0.63mas/yrの運動• 構造を分解し切れない→opacityの変化を監視

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

EAVN Observation@22/43GHz• Observation: Since 2018 Nov (~1-yr after IC event)• Frequency: 22/43 GHz with 1Gbps rec. (6-hrs / freq. / epoch)

Date (Band) Obs. Antenna Analysis Session Remarks2018/Nov/09 (K) KaVA, T6 Done / A-priori 2018B

2018/Nov/10 (Q) KaVA, T6 Done / A-priori 2018B

2019/Jan/14 (K) KaVA, T6 Done / A-priori 2018B C: Kys

2019/Jan/15 (Q) KaVA, T6, Nb Done / A-priori 2018B C: Kys, No Nb-corr.

2019/Mar/11 (Q) KaVA, T6, Nb Done / A-priori 2019A No Nb-fringe (maser: OK)

2019/Mar/13 (K) KaVA, T6, Ur Done / Template 2019A No Ur-antab

2019/May/20 (Q) KaVA, T6, Nb Done / A-priori 2019A F: T6

2019/May/22 (K) KaVA, T6, Ur FITS delivered 2019A C: Miz, F: UrNo T6-antab

2019/Oct/12 (K) KaVA, T6, Ur - 2019B Typhoon hitC: VERA, F: Kus

2019/Oct/13 (Q) KaVA, T6 - 2019B C: VERA?, F: Kus

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

EAVN & VLBA light curve2018 Nov – 2019 Aug

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

2016 2017 2018 2019

IceCube-170922A

Detection of new jet?

VLBI Peak Flux [Jy beam-1]

Year

VLBA 15GHzVERA 22GHzEAVN 22GHzEAVN 43GHz

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

EAVN & VLBA imagesStructural change?

100 200 300 mJy/b

MilliA

rc se

cond

s

MilliArc seconds3 2 1 0 -1 -2 -3

3

2

1

0

-1

-2

-3

EAVN 43GHz2018 Nov 10

Sp : 646 mJy/bf.c. : 3 mJy/b

100 200 300 mJy/b

MilliArc seconds3 2 1 0 -1 -2 -3

EAVN 43GHz2019 Jan 15

Sp : 809 mJy/bf.c. : 3 mJy/b

Core

J2

J4

JNNew-born-jet?

Sp = 844 mJy beam-1

f.c. = 2 mJy beam-1

VLBA@15 GHz2018 Dec 17

J1

J2

J4

Core

Sp = 716 mJy beam-1

f.c. = 2 mJy beam-1

VLBA@15 GHz, 2018 Apr 22

Sp = 454 mJy beam-1

f.c. = 1 mJy beam-1

VLBA@15 GHz, 2017 Jun 17

J1

J2

J3

J4

Core

J1

J2

J3

J4

Core

• 2009 - 2018の間ほとんど構造が変わっていなかった

• 2018年5月までガンマ線フレアに伴うジェット噴出も見られなかった？

• 2017年中旬に巨大なGeVフレア& 2017年9月22日にIC event

• 2019年1月に新しいジェットが出現？

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇

まとめ• γ線フレア中のブレーザーTXS0506+056が高エネルギーニュートリノイベントIC-170922Aの候補天体

• ニュートリノフレア直後のVLBIによる追観測等ではVLBIコア領域における増光を確認• 短期間での有意な強度変動は確認できなかった• 2009年 - 2018年中旬まで構造はほとんど変化なし

• EAVNによる観測を行い、ミリ波帯におけるコア領域の増光が確認できた• 構造の変化については更に得られるデータも合わせて議論• VLBIで見られた振る舞いとニュートリノフレアとの関係性については引き続き検討が必要

⽔沢VLBI観測所 UM@奥州遊学館, 2019年12⽉13⽇-14⽇