[論文レビュー] AGN Reddening and Ultraviolet Extinction Curves from Hubble Space Telescope Spectra

C. M. Gaskell, A. J. Benker|ArXiv.org|Nov 7, 2007

Photocathodes and Microchannel Plates被引用数 25

ひとこと要約

本研究では、ハッブル宇宙望遠鏡およびFUSEのスペクトルを用いて14個のAGNの個別消光曲線を導出し、大部分が銀河系やSMCの曲線よりも平坦なUV消光曲線を示し、2175Å特徴を欠いていることが判明した。結果から、放射ラウドAGNの過去の合成曲線は、明るさ依存の赤化バイアスのため、やや平坦になりすぎている可能性があり、AGN環境のダストはAGNの放射場によって変化していると考えられる。

ABSTRACT

We present intrinsic extinction curves for 14 AGNs. The AGNs have reddenings, E(B-V), of up to 0.36 mag. The majority (13 out of 14) of the extinction curves are not steep in the UV. Of the seven best determined extinction curves, five have extinction curves that are as flat as the standard Galactic curve in the optical and near UV, but flatter in the far UV, and without the 2175 Angstrom feature. One AGN, B3 0754+394, has a steep SMC-like extinction curve, and another, Mrk 304, has an LMC-like extinction curve, including a probable 2175 Ang. bump. The remaining seven, lower-quality, extinction curves have overall shapes that are consistent with an LMC-like shape or a flatter shape. Two have possible 2175 features, and one might be identical to the Galactic curve. The flatter curves that predominate in our best determined extinction curves are not as flat as the Gaskell et al. (2004) extinction curve for radio-loud AGNs. This suggests that the previous radio-loud extinction curve might be slightly too flat in the range 4 < 1/lambda < 6.5 inverse microns because of luminosity-dependent reddening biases in the composite spectra, but further investigation is needed. We present a parameterized average AGN extinction curve. Observed variations in the continuum properties of the AGNs are inconsistent with intrinsic object-to-object variations because observed differences are least in the far UV where changes in the accretion disk spectrum should be greatest. We suggest that the steepening of AGN spectra around Lyman alpha is the result of a small amount of SMC-like dust (E(B-V) ~ 0.03). We find the largest object-to-object differences in spectral shape to be in the Fe II emission of the "small blue bump".

研究の動機と目的

• 合成スペクトルによるバイアスを避けるために、個別AGNの固有消光曲線を特定すること。
• AGNにおける観測されたスペクトル変動が、赤化によるものか、降着円盤放射の固有差異によるものかを評価すること。
• AGNにおけるUV消光曲線の形状および特性を調査し、特に2175Å特徴の有無を検討すること。
• 明るさ依存の赤化バイアスが、放射ラウドAGNから導かれた過去の合成消光曲線に影響を与えているかどうかを評価すること。
• ホスト銀河の光または固有スペクトル変動が、AGNにおける観測されたスペクトル多様性を説明できるかどうかを検討すること。

提案手法

• 900〜9000Åのレストフレーム波長をカバーするハッブル宇宙望遠鏡およびFUSEのスペクトルを用いた。
• スレゲル、フィンクバイナー、デイビス（1998）の赤化推定値と標準的なミルキーウェイ消光曲線を用いて、銀河系赤化を補正した。
• 1.8 µm⁻1で同じフラックスレベルに正規化した後、観測されたAGNスペクトルと基準クェーサー（3C 273）を比較することで、消光曲線を導出した。
• UVおよび可視域に焦点を当て、Lyman-αの吸収特徴のため除外した。
• 形状に基づいて消光曲線を分類し、特に2175Åバンプの有無に注目した。
• 最も正確に決定された個別曲線に基づいて、パラメータ化された平均AGN消光曲線を構築した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 個別AGNにおけるUV消光曲線の固有形状は何か？ また、標準的な銀河系およびSMC曲線と比べてどう異なるか？
• RQ2 AGNにおける観測されたスペクトル差異の多くが、ダストによる赤化か、降着円盤またはホスト銀河光の固有差異によるものか、その程度はどの程度か？
• RQ3 過去に放射ラウドAGNの合成消光曲線が導かれたが、明るさ依存の赤化効果によってバイアスがかかっている可能性はあるか？
• RQ4 AGN消光曲線において2175Å消光特徴は維持されているか？ その欠如はAGN環境におけるダスト処理の状態に何を示唆するか？
• RQ5 Fe II発光における観測された「小さな青いバンプ」の変動は、赤化によるものか、それともAGN固有のものか？

主な発見

• 14個のAGNのうち13個はUV領域で急な消光曲線を示さず、特に遠紫外領域では銀河系曲線よりも平坦な形状を示している。
• 最も正確に決定された7つのうち5つは、可視域および近紫外領域では銀河系曲線と同等の平坦さを示すが、遠紫外領域ではさらに平坦で、2175Å特徴を欠いている。
• 1つのAGN（B3 0754+394）はSMCに類似した消光曲線を示し、遠紫外領域で急激な上昇を示す一方、もう1つ（Mrk 304）はLMCに類似した曲線を示し、2175Åバンプが存在する可能性がある。
• 大多数の消光曲線は、Gaskellら（2004）が導いた放射ラウドAGNの合成曲線よりも平坦であり、特に4 < 1/λ < 6.5 µm⁻1範囲で、明るさ依存の赤化バイアスにより合成曲線がやや平坦になりすぎている可能性がある。
• AGNスペクトル形状の観測された変動は、特に遠紫外領域で、固有の対象間差異とは整合せず、赤化効果によるものであるとよりよく説明できる。
• 2175Å特徴はAGN消光曲線の大部分で欠落しており、AGN環境におけるダストがAGNの放射場によって変化していることを示唆している。