[論文レビュー] A Multi-epoch VLBI Survey of the Kinematics of Caltech-Jodrell Bank Flat-Spectrum Sources, Part II: Analysis of the Kinematics

S. Britzen, W. Xu+8 more|arXiv (Cornell University)|Feb 28, 2008

Gamma-ray bursts and supernovae参考文献 4被引用数 44

ひとこと要約

本研究は、293個のCaltech-Jodrell Bankのフラットスペクトル電波源を対象とした複数エポックにわたるVLBI調査を実施し、複数エポックのVLBAデータに対する2次元モデルフィッティングを用いてジェット成分の運動を分析した。その結果、顕著な顕著な超光速運動が確認され、特に内部ジェットで外向きの加速が示唆され、明るさと速度の強い相関が観測された。また、クェーサーは銀河よりも平均的に速い運動を示した。

ABSTRACT

Context: This is the second of a series of papers presenting VLBI observations of the 293 Caltech-Jodrell Bank Flat-Spectrum (hereafter CJF) sources and their analysis. Aims: To obtain a consistent motion dataset large enough to allow the systematic properties of the population to be studied. Methods: We present the detailed kinematic analysis of the complete flux-density limited CJF survey. We computed 2-D kinematic models based on the optimal model-fitting parameters of multi-epoch VLBA observations. This allows us to calculate not only radial, but also orthogonal motions, and thus to study curvature and acceleration. Statistical tests of the motions measured and their reliability have been performed. A correlation analysis between the derived apparent motions, luminosities, spectral indices, and core dominance and the resulting consequences is described. Results: With at least one velocity in each of 237 sources, this sample is much larger than any available before and allows a meaningful statistical investigation of apparent motions and any possible correlations with other parameters in AGN jets. Conclusions: This AGN survey provides the basis for any statistical analysis of jet and jet-component properties.

研究の動機と目的

• AGNジェット運動の統計的分析のため、一貫性があり大規模なデータセットを構築すること。
• パーセクスケールのジェットにおける顕著な速度、加速度、曲率の系統的傾向を調査すること。
• 明るさ、スペクトル指数、コア優位度などの内在的パラメータと運動学的性質との相関を調査すること。
• ジェットの加速と超光速運動が、源の種別（クェーサー対銀河）と関連しているという仮説を検証すること。
• フラックス限界付きで均質なサンプルにおいて、測定された運動の信頼性と統計的有意性を評価すること。

提案手法

• Caltech-Jodrell BankのCJF調査に含まれる293個のフラットスペクトル電波源に対して、複数エポックのVery Long Baseline Array (VLBA)観測を実施した。
• 複数エポックにわたるジェット成分の位置と固有運動をフィッティングするため、2次元運動学的モデルを適用した。
• 最適なモデルフィッティング手法を用いて、径方向および垂直方向の速度成分を導出し、曲率と加速度の分析を可能にした。
• 信頼性と有意性の評価のため、信頼区間と誤差伝搬を含む統計的検定を実施した。
• 得られた運動学的パラメータ（例：顕著な速度、加速度）を、多波長データからの明るさ、スペクトル指数、コア優位度と相関させた。
• 先行調査（例：VLBA 2 cm調査）と比較することで、顕著な速度の周波数依存性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ジェット成分は一様な均等運動を示すのか、それともパーセクスケールのAGNジェットで加速度や曲率が一般的なのか？
• RQ2 5 GHzの明るさとジェット成分の顕著な横方向速度との間に相関があるか？
• RQ3 CJFサンプル内のクェーサーと銀河は、ジェット速度や加速度プロファイルに系統的な違いを示すか？
• RQ4 何パーセントの成分が超光速または「後退」運動を示し、その測定はどの程度有意なのか？
• RQ5 核からの距離が数パーセク未塔の領域に、高速移動成分の不足が見られるのか？その理由は何か？

主な発見

• 293個中237個（81％）の源で少なくとも1つの測定可能な速度成分が確認され、統計的ジェット運動学のための最大の均質なサンプルとなった。
• わずかな外向き加速の傾向が観測され、特に最も内部のジェット領域でより強い加速の証拠が得られた。
• 銀河由来の成分の4％およびクェーサー由来の成分の2％未塔が、±90°に対して15°以内の大きな湾曲を示した。これは方向変化が限定的であることを示している。
• 最も良好にサンプリングされた成分の15％が「低速」の顕著な速度を示した（高速な超光速運動とは異なる）。これは代替的な物理的メカニズムの必要性を示唆している。
• 15個の源（サンプルの6％）で高い統計的信頼性をもって「後退」方向の超光速運動が検出された。
• 5 GHzの明るさと顕著なジェット成分速度との間に強い正の相関が確認され、より強い出力を持つ源ではより速い放出物が存在するという仮説を支持した。