[論文レビュー] AGN Unification: An Update

C. M. Urry|arXiv (Cornell University)|Dec 19, 2003

Astrophysics and Cosmic Phenomena被引用数 9

ひとこと要約

本論文は、活発銀河核（AGN）の統一仮説を更新し、観測されたAGNの種類（例：Seyfert 1、Seyfert 2、クェーサー、電波銀河）が主に-dusty torusと相対論的ジェットからの視線方向に起因することを主張している。主な発見では、ブラックホール質量と電波の「うるささ」の間に相関が認められず、また、明るさ、Eddington比、ブラックホール質量との根本的関連性が欠如していることから、AGN分類における視線方向の影響が支配的であることが支持され、高赤方偏移における遮蔽されたAGNに影響を及ぼす。

ABSTRACT

The paradigm for AGN unification is reviewed, in terms of its optical manifestation as obscuration in the equatorial plane and its radio manifestation as relativistic beaming of the jet emission. Within this paradigm, observed AGN properties depend strongly on orientation angle. The predictions of unification are commensurate with the local numbers of AGN of various types. The outstanding question concerns a possible population of obscured AGN at high redshift, which are thought to produce the X-ray background, although few are observed directly. We describe early results from GOODS, an HST-SIRTF-Chandra multiwavelength survey, which has as one of its principal goals the search for such obscured AGN.

研究の動機と目的

• 視線方向による遮蔽と相対論的ビーム効果を通じて、AGNの種類の観測された多様性を統一仮説がどの程度説明できるかを評価すること。
• ブラックホール質量、降着率、またはジェット出力が、電波「うるさし」AGNと電波「うるさし」でないAGNを根本的に区別するものかどうかを評価すること。
• 高赤方偏移における遮蔽されたAGNの集団を調査し、特にX線背景放射の生成に果たす役割を明らかにすること。
• AGNの明るさ、Eddington比、ブラックホール質量の間の観測された相関が、選択効果か、本質的差異か、どちらに起因するかを特定すること。
• GOODSのような深紫外・多波長調査を用いて、遮蔽されたAGNを検出し、それらが星形成銀河やULIRGとどのように関連しているかを調査すること。

提案手法

• dusty torusによる視線方向依存遮蔽とジェットの相対論的ビーム効果の観点から、光学的および電波的AGN分類を分析すること。
• 分光偏光法を用いて、タイプ2 AGNに隠れた幅広線領域を検出し、視線方向に基づく統一仮説を確認すること。
• PGクェーサー、LBQS、SWIREなどの大規模AGNサンプルを用いた統計的分析により、ブラックホール質量、明るさ、電波の「うるささ」との相関を検証すること。
• HST、SIRTF、Chandraを用いた多波長調査（GOODS領域）を活用し、X線および赤外の特徴を用いて遮蔽されたAGNを検出すること。
• ドーナツ因子とローレンツ因子を用いたモデル化により、平坦スペクトル（ブレーザー様）と勾配スペクトル電波源の相対的数を説明すること。
• 観測されたAGNの人口統計と統一モデルの予測を比較し、視線方向に基づく分類との整合性を検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 観測されたAGN種類の多様性は、遮蔽するdusty torusやジェット軸からの視線方向に起因するものであり、本質的差異とは異なるのか？
• RQ2 AGNにおけるブラックホール質量と電波の「うるささ」との関係は何か？ これは根本的な物理的差異を支持するのか？
• RQ3 高赤方偏移（z ~ 1–3）における遮蔽されたAGNはどの程度一般的であり、X線背景放射に寄与しているのか？
• RQ4 AGNの性質に関する観測された相関は、選択効果か、降着率やEddington比の本質的変動か、どちらが主因であるのか？
• RQ5 GOODSのような深紫外・多波長調査は、予測された遮蔽されたAGN集団を検出し、それらを星形成銀河やULIRGの主星と結びつけることができるか？

主な発見

• ブラックホール質量と電波の「うるささ」との間に有意な相関は認められず、電波「うるさし」AGNが inherently より質量の大きなものであるとは限らないことが示された。
• AGNの明るさとブラックホール質量との間に相関はなく、Eddington比と明るさの間にも相関は認められず、クェーサーに高いEddington比があるという一般的な仮定に疑問を呈する。
• Eddington比と明るさの間の相関欠如は、本質的物理的傾向ではなく、選択効果に起因するとされる。
• 勾配スペクトル電波源と平坦スペクトル電波源の観測数は、ローレンツ因子が約10の相対論的ビーム効果によってうまく説明できる。
• 高赤方偏移における遮蔽されたAGN集団の正確な性質は未だ不明であるが、GOODSのような深紫外調査により、こうした源を直接検出できると期待されている。
• 特に電波「うるさし」AGNに関しては、統一モデルが観測結果（コア優位性、超光速運動、源数）と整合的であり、信頼性が確認されている。