[論文レビュー] Galactic jet sources and the AGN connection

H. Falcke, Peter L. Biermann|arXiv (Cornell University)|Jun 29, 1995

Gamma-ray bursts and supernovae被引用数 10

ひとこと要約

本論文は、超光速X線連星（例：GRS 1915+105 や GRO J1655-40）を含む銀河的ジェット源が、アクティブ銀河核（AGN）ジェットのスケーリングダウン版であると提唱し、ジェットおよびディスクの輝度が同一の物理的モデルに従うことを示している。主な発見は、超光速源ではジェット出力がディスク輝度と同等であるため、AGNから銀河的コンパクト天体に至るまでの降着系において統一されたジェット/ディスクの枠組みが成り立つことを支持している。

ABSTRACT

In order to further test our hypothesis that jets and disk around compact accreting objects are symbiotic features we investigate the newly discovered superluminal galactic radio jets GRS 1915+105 and GRO J1655-40 and the two famous galactic radio jets 1E1740-2942 and SS 433 within the framework of our couple jet/disk model developed initially for active galactic nuclei (AGN) and the galactic center source Sgr A*. By comparing the ``disk'' and radio core luminosity of those galactic jet sources with our model prediction we can show that they can easily be understood as AGN-like jets where the accretion power onto a central compact object is scaled down by several orders of magnitude. The total power of the jets must be comparable to the disk luminosity - at least for the superluminal sources. To broaden our view we also shortly discuss the situation in other galactic flat spectrum radio source associated with compact objects -- the X-ray binaries Cyg X-1, Cyg X-2, Cyg X-3 and Sco X-1 -- where a jet origin has been proposed earlier on theoretical grounds. In an disk/radio luminosity their radio cores also fall within our model prediction for scaled down radio loud and radio weak AGN-jets. Taking all sources together and comparing their L_disk/radio ratio we find an indication for a similar radio loud/radio weak dichotomy as found earlier for quasar radio cores, however, a larger number of galactic jet sources is needed to confirm this trend.

研究の動機と目的

• 銀河的ジェット源（例：GRS 1915+105 や GRO J1655-40）がAGNジェットのスケーリングダウン版として理解可能かどうかを検証すること。
• AGNおよびSgr A*に対して開発された同じジェット/ディスク結合モデルが、銀河的コンパクト天体に対しても適用可能かどうかを調査すること。
• クェーサーで観測されたラジオラウド／ラジオウェイクの二分法的特徴が、銀河的ジェット源においても観測されるかどうかを、L_disk／ラジオ輝度比を用いて評価すること。
• 降着率が低いにもかかわらず、Cyg X-1 や Cyg X-3 などのX線連星がモデルと整合するかどうかを評価すること。

提案手法

• 著者らは、AGNおよびSgr A*の目的で開発されたジェット/ディスクモデルを、質量および降着率に応じてスケーリングダウンした物理的原則を用いて銀河的ジェット源に適用している。
• 銀河的源の観測されたディスク輝度（L_disk）およびラジオコア輝度（L_radio）を、ラジオラウドおよびラジオウェイクのAGNに対するモデル予測と比較している。
• モデルは、ジェット出力が降着パワーに比例すると仮定しており、ジェット効率およびディスク放射効率が主要なパラメータである。
• 超光速運動を示す源（例：GRS 1915+105）および非超光速源（例：SS 433、1E1740-2942）を含め、モデルの頑健性を検証している。
• ラジオラウド／ラジオウェイク分類の診断指標として、L_disk/L_radio比を用い、クェーサー分類に類似した手法を採用している。
• 観測データ（ラジオおよびX線観測）を用いてL_diskおよびL_radioを制約し、理論的期待値と比較している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 AGNおよびSgr A*に用いられた同じジェット/ディスクモデルが、銀河的ジェット源の観測輝度を的確に記述できるか？
• RQ2 銀河的ジェット源におけるジェット出力は、AGNと同様にディスク輝度と同等であるか？
• RQ3 銀河的ジェット源は、クェーサーで観測されたラジオラウド／ラジオウェイクの二分法的特徴を示すか？
• RQ4 Cyg X-1 や Cyg X-3 などのX線連星が、L_diskおよびL_radioを比較した際にモデルと整合するか？
• RQ5 銀河的源のL_disk/L_radio比は、AGNで観測された傾向と一致し、普遍的なジェット形成メカニズムを示唆するか？

主な発見

• GRS 1915+105 や GRO J1655-40 を含む銀河的ジェット源の観測されたディスクおよびラジオコア輝度は、降着パワーに応じてスケーリングダウンされたAGNジェット/ディスクモデルの予測と整合している。
• 超光速源では、合計ジェット出力がディスク輝度と同等であることが判明し、低降着率でも効率的なジェット生成が可能であるという仮説を支持している。
• 銀河的源のL_disk／ラジオ輝度比は、クェーサーで観測されたのと同様に二峰性分布を示しており、ラジオラウド／ラジオウェイクの二分法的特徴が示唆されている。
• Cyg X-1、Cyg X-2、Cyg X-3、Sco X-1 などのX線連星も、スケーリングダウンされたラジオラウドおよびラジオウェイクのAGNジェットのモデル予測範囲内に位置している。
• 結果から、AGNから銀河的コンパクト天体に至る降着系にわたり、普遍的なジェット/ディスク結合メカニズムが存在することが示唆されている。
• ラジオラウド／ラジオウェイクの二分法的特徴を統計的に確認するには、より多くの銀河的ジェット源のサンプルが必要である。