[論文レビュー] Difference of $\alpha$-disks between Seyfert 1 galaxies and Quasars

Wei‐Hao Bian, Yinghe Zhao|arXiv (Cornell University)|Sep 25, 2003

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、全恒星マグニチュードの代わりに核のBバンドマグニチュードを用いることで、宿主銀河の寄与を最小限に抑えることにより、20個のセイフェルト1型銀河および17個のPGクェーサーの降着円盤パラメータを再評価した。その結果、クェーサーと比較してセイフェルト1型銀河では$α$-Viscosityパラメータ$α$が低く必要であることが判明し、円盤物理学に本質的な違いがある可能性を示唆している。核の光度を用いた場合、大多数の対象がEddington限界未満で降着していることが示された。

ABSTRACT

In a previous paper (Bian & Zhao 2002), it was suggested that contamination to the luminosity of galactic nucleus from the host galaxies play an important role in determining parameters of the standard $\alpha$ disk for AGNs. Using the nuclear absolute B band magnitude instead of the total absolute B band magnitude, the central black hole masses, the accretion rates and the disk inclinations to the line of sight for 20 Seyfert 1 galaxies and 17 Palomar-Green (PG) quasars were recalculated. It was found that small value of $\alpha$ is needed in the accretion disk for Seyfert 1 galaxies compared with PG quasars. The difference of $\alpha$ maybe lead to the different properties between Seyfert 1 galaxies and Quasars. Furthermore, we found most of the objects in this sample are not accreting at super-Eddington rates when we adopted the nuclear optical luminosity in our calculation.

研究の動機と目的

• 全恒星マグニチュードの代わりに核のBバンドマグニチュードを用いることで、光度測定における宿主銀河の寄与を低減すること。
• 核の光度推定値を改善した上で、20個のセイフェルト1型銀河および17個のPGクェーサーについて、ブラックホール質量、降着率、ディスクの傾きを再計算すること。
• セイフェルト1型銀河とPGクェーサーの間で$α$-Viscosityパラメータに差があることが、それらの観測的性質の違いを説明できるかどうかを調査すること。
• 核の光学的光度を用いた場合、これらの対象の降着率が超Eddington降着と整合しているかどうかを評価すること。

提案手法

• 全恒星絶対等級Bバンドマグニチュードを核の絶対等級Bバンドマグニチュードに置き換え、AGN寄与を分離し、宿主銀河の寄与を最小限に抑える。
• 標準的な$α$-ディスクモデル式を用いて、改訂された光度推定値をもとにブラックホール質量および降着率を導出する。
• 観測された光度と推定された質量に合わせて、$α$-ディスクモデルを用いてViscosityパラメータ$α$を推定する。
• 核の光学的光度を用いてEddington比を計算し、降着効率を評価し、超Eddington降着が発生しているかどうかを特定する。
• セイフェルト1型銀河とPGクェーサーの間で導出された$α$値を比較し、系統的な差を特定する。
• モデル予測と観測されたフラックスおよびスペクトルエネルギー分布を比較することで、ディスクの傾きを評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 全恒星マグニチュードの代わりに核のBバンドマグニチュードを用いることで、AGNにおけるブラックホール質量および降着率の推定値が変化するか？
• RQ2 宿主銀河の寄与を最小限に抑えた場合、セイフェルト1型銀河とPGクェーサーの間で導出された$α$-Viscosityパラメータに有意な差があるか？
• RQ3 再計算された降着率は、大多数のセイフェルト1型銀河およびPGクェーサーがEddington限界未満で降着していることを示唆するか？
• RQ4 $α$-ディスクパラメータの差が、セイフェルト1型銀河とクェーサーの間で観測されたスペクトル的および光度的性質の違いを説明できるか？

主な発見

• 核の光度を用いた場合、セイフェルト1型銀河の$α$-ViscosityパラメータはPGクェーサーと比較して小さいことが判明し、円盤物理学に本質的な違いがある可能性を示唆している。
• 核の光学的光度を用いた場合、サンプルに含まれる大多数の対象がEddington限界未満で降着していることが判明した。
• 核のマグニチュードを用いることで、宿主銀河の寄与が低減されたことから、再計算されたブラックホール質量および降着率はより正確である。
• $α$値の差は、セイフェルト1型銀河とPGクェーサーの間で、降着円盤の構造または効率に差がある可能性を示唆している。
• 結果は、セイフェルト1型銀河とPGクェーサーの間の観測的差異が、宿主銀河の光による観測バイアスではなく、本質的な円盤特性に起因する可能性を支持している。