[論文レビュー] Narrow-Line Seyfert 1 Galaxies

S. Komossa|ArXiv.org|Oct 17, 2007

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用数 34

ひとこと要約

この論文は、Eddington限界に近い極めて高い降着レート、低質量ブラックホール、強力なFeII発光、およびラジオ非放射性特性を示すNarrow-Line Seyfert 1 (NLS1)銀河の多波長的性質をレビューする。NLS1銀河は降着物理学、ブラックホール成長、AGN統一モデルの探求に不可欠な実験的・観測的プラットフォームであり、電磁スペクトル全域にわたる発光線および連続スペクトルの相関から、重要な知見が得られている。

ABSTRACT

I provide a short review of the properties of Narrow-line Seyfert 1 (NLS1) galaxies across the electromagnetic spectrum and of the models to explain them. Their continuum and emission-line properties manifest one extreme form of Seyfert activity. As such, NLS1 galaxies may hold important clues to the key parameters that drive nuclear activity. Their high accretion rates close to the Eddington rate provide new insight into accretion physics, their low black hole masses and perhaps young ages allow us to address issues of black hole growth, their strong optical FeII emission places strong constraints on FeII and perhaps metal formation models and physical conditions in these emission-line clouds, and their enhanced radio quiteness permits a fresh look at causes of radio loudness and the radio-loud radio-quiet bimodality in AGN.

研究の動機と目的

• 電磁スペクトル全域にわたるNLS1銀河の多波長的性質に関する現在の知識を統合すること。
• 特に高い降着レートと低質量ブラックホールが原因となるNLS1銀河における極端なAGN活動の背後にある物理的要因を調査すること。
• 強力なFeII発光、X線スペクトルの複雑さ、ラジオ特性が降着モデルおよびAGN統一モデルに与える意味を検討すること。
• NLS1銀河とBALクェーサー、その他のAGNタイプ（例：非ヘリウム線特徴のないSeyfert 2銀河）との間の進化的関係を検討すること。
• 特に選択バイアスとホスト銀河の性質に関する未解決の問題や、今後の研究の方向性を特定すること。

提案手法

• 光学からX線およびラジオ波長にわたる観測データの体系的レビューを行い、発光線および連続スペクトルの相関に注目する。
• 主成分分析（PCA）などの統計的手法を用いて、FWHM(Hβ)、[OIII]/Hβ、FeII/HβなどのAGNパラメータ間の主要な相関を同定する。
• NLS1銀河とブロード線Seyfert 1（BLS1）銀河、および他のAGNタイプ（例：BALクェーサー、ラジオ強源）を比較し、特徴的な相違点を特定する。
• X線モニタリングとスペクトルフィッティングに基づき、冷媒およびイオン化された吸収、部分的カバー、リフレクション成分を含むX線スペクトルの複雑さを分析する。
• SDSSなどの大規模な調査から得られるサンプルを用いて、線幅比、全放射出力、変動性などの統計的傾向を評価する。
• 近赤外コロナライン比、UV過剰、赤外全放射出力などの多波長データを統合し、広帯域および狭帯域領域の物理的状態を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高降着レートや強力なFeII発光といったNLS1銀河の極端な性質を支配する物理的パラメータは何か？
• RQ2 NLS1銀河のX線スペクトル的性質はBLS1銀河とどのように異なり、降着幾何学的構造と吸収の性質をどのように明らかにするか？
• RQ3 大多数のNLS1銀河がラジオ非放射的であるという事実の意味は何か？また、稀に観測されるラジオ強NLS1銀河を説明するメカニズムは何か？
• RQ4 NLS1銀河は、BALクェーサーや非HBLR Seyfert 2銀河などの他のAGNタイプと進化的に関連していると考えられるか？
• RQ5 NLS1銀河に見られる低質量ブラックホールと高い降着レートは、中質量ブラックホールの形成と成長に関する知見をどの程度提供するか？

主な発見

• NLS1銀河は、幅が最も狭いブロードHβ線（FWHM < 2000 km/s）、最も強いFeII発光（FeII/Hβ > 0.5）、および最も弱い[OIII]/Hβ比（通常 < 3）を示し、AGN相関空間において明確に分離された集団を形成する。
• 平均して、NLS1銀河はBLS1銀河よりも急なX線スペクトル指数を示し、大きな散らばりを伴い、冷媒およびイオン化された吸収、部分的カバー、リフレクション成分を含む複雑な吸収構造の証拠が示されている。
• ラジオ強NLS1銀河は稀であるが存在し、しばしばブレーザー様の特徴（相対論的ジェット、TeV放射）を示しており、極端な降着およびジェット物理学を示唆している。
• NLS1銀河は、[SII]6716/6731線幅比が高く、これは低密度の狭帯域領域を示しており、BLS1銀河と比較してCIV線のブルースフティングおよび非対称性が顕著である。
• NLS1銀河の赤外全放射出力はBLS1銀河よりも通常高いが、UV全放射出力は低いことから、UVスペクトルエネルギー分布が赤くなる傾向がある。
• 一部のNLS1銀河では、数日間のスケールで最大1等級の長期的光学変動が観測されており、X線変動性はBLS1銀河よりも顕著であるため、高降着状態の不安定性が示唆されている。