[論文レビュー] B2 1144+35B, a giant low power radio galaxy with superluminal motion. Orientation and evidence for recurrent activity

G. Giovannini, M. Giroletti+1 more|arXiv (Cornell University)|Aug 29, 2007

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 12被引用数 12

ひとこと要約

本研究は、超光速運動を示す近接した低出力電波銀河B2 1144+35Bを、新しいVLBAおよびVLA観測を用いて、ジェット構造、固有運動、およびフラックス変動を分析することを目的としている。対ジェットの固有運動は0.23 ± 0.07cであり、これにより視線からのジェットの方位角が33° ± 7°、固有速度が0.94cと算出された。これは、動的に変化する系において反復的なAGN活動とジェット-ISM相互作用の強力な証拠を示している。

ABSTRACT

The goal of this work is a detailed study of the nearby, low power radio galaxy B2 1144+35B. For this purpose, we performed new Very Long Baseline Array (VLBA) and Very Large Array (VLA) observations. This source has several properties (bright, nearby, large range of spatial structures, visible counterjet, etc.) that make it an excellent astrophysical laboratory for the study of the evolution of radio jets. Here we report the detection of motion in the counterjet at 0.23 $\pm$ 0.07 c, which allows us to estimate the orientation of the parsec-scale jet at 33$^\circ \pm 7^\circ$ from the line of sight, with an intrinsic velocity of (0.94$^{+0.06}_{-0.11}$)c. We also report on a brightening of the core at high frequencies which we suggest could be the result of a new component emerging from the core. High dynamic range VLBA observations at 5 GHz reveal, for the first time, extended emission connecting the core with the bright complex of emission that dominates the flux density of the parsec scale structure at frequencies below 20 GHz. The evolution of this bright complex is considered and its slow decline in flux density is interpreted as the result of an interaction with the interstellar medium of the host galaxy.

研究の動機と目的

• 高分解能電波観測を用いて、低出力電波銀河B2 1144+35Bのパーセクスケールジェット構造と運動を調査すること。
• 対ジェットの固有運動測定を用いて、ジェットの方位角と固有速度を特定すること。
• フラックス密度の変動とスペクトル的性質を調査することで、核およびジェットコンポーネントの性質を解明すること。
• 長期間にわたる変動とジェット-ISM相互作用の痕跡を検討することで、反復的AGN活動の証拠を調査すること。
• 低放射率AGN系におけるパーセクスケールジェットの力学とキロパーセクスケール電波構造との関係を理解すること。

提案手法

• 2002年および2005年の5 GHzおよび8.4 GHzの新しいVLBA観測を実施。コア位置の精度を向上させるために、カリブレータとしてJ1130+3815およびJ1130+3031を用いた位相参照法を採用した。
• AIPSを用いてアンプリチュードおよび位相の自己校正を実施し、画像の忠実度とダイナミックレンジを向上させ、コアおよびジェットコンポーネントの解像を可能にした。
• 6周波数（1.4–43 GHz）でAおよびA/B配置のVLAデータを取得し、アーキセコンドスケールコアのフラックス密度変動を測定した。
• VLAデータから画像平面におけるガウスフィッティングを用いてコアフラックス密度を導出し、パーセクスケールの変動と比較可能とした。
• コンポーネント間のスペクトル指数を分析することで、自己吸収コアと拡張したフラットスペクトル領域を区別した。
• 特にコンポーネントAの減衰と新しいコンパクトコンポーネントB2の出現を追跡することで、ジェット-媒体相互作用を推察した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 B2 1144+35Bにおける相対論的ジェットの真の方位角は視線からの角度でどの程度であり、その固有速度は何か？
• RQ2 特に最近の高周波数での明るみ増加を示す核およびジェットコンポーネントのフラックス密度変動の原因は何か？
• RQ3 観測されたジェットおよび対ジェットの固有運動は、ジェット-対ジェット腕比と相対論的ビーミングモデルとどのように関係しているか？
• RQ4 この低出力電波銀河における反復的AGN活動の証拠は何か？ それはジェット構造およびスペクトル的性質にどのように現れているか？
• RQ5 ジェットコンポーネントおよび全体の電波構造の進化に、星間媒体との相互作用がどの程度影響を与えているか？

主な発見

• 対ジェットは0.23 ± 0.07cの固有運動を示し、これにより視線からのジェットの方位角が33° ± 7°と安定して推定された。
• 固有ジェット速度は0.94cであり、90%信頼区間は(0.83–1.05)cで、相対論的バルクフローと整合的である。
• 5 GHzの高ダイナミックレンジVLBA画像は、コア（C）と明るいジェット複合体（A1, D, E）をつなぐ拡張した放射を明らかにした。これにより、コアと大規模ジェット構造との物理的連結性が確認された。
• コアのフラックス密度は高周波数（15–43 GHz）で増加しており、数年前にコアから新たなコンパクトコンポーネントが噴出している証拠と解釈された。
• コンポーネントAは時間経過とともにフラックス密度が著しく低下しており、エネルギー損失および銀河の星間媒体との相互作用が原因とされる。
• スペクトル指数の分析により、コア（C）が唯一の自己吸収コンポーネントであることが確認された。一方、コンパクトな部分コンポーネント（例：B2）は、拡張した低輝度領域よりもスペクトルがフラットであることが判明した。