[論文レビュー] Our Search for an H-R Diagram of Quasars

J. W. Sulentic, S. Zamfir+2 more|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|Sep 16, 2007

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用数 12

ひとこと要約

本稿は、FWHM Hβ、FeII発光、ソフトX線過剰、CIVプロファイルのシフトを用いて、幅広い線スペクトルを有するクェーサーの多様性を統一する4次元固有ベクトル1（4DE1）パラメータ空間を提案する。4DE1の診断的有用性が、可視光、紫外線、X線データで確認され、2つの明確な集団が判明した：低吸着、低BH質量の集団A（電波非放射的、FeII強、CIVがブルーシフト）と高吸着、高BH質量の集団B（電波放射的、FeII弱、CIV対称的）。

ABSTRACT

The 4D Eigenvector 1 parameter space was introduced seven years ago as an attempt at multiwavelength spectroscopic representation of quasars. It appears to be the most effective diagnostic space for unifying the diversity of broad line AGN. This progress report shows that the diagnostic power of 4DE1 is confirmed using optical spectra from the SDSS, UV spectra from HST and X-ray spectra from XMM. Our introduction of the population A-B concept continues to provide useful insights into quasar diversity. Largely radio-quiet, high accreting, low BH mass Pop. A sources (FWHM H_beta <= 4000 km/s) show strong FeII emission, a soft X-ray excess and a CIV profile blueshift. Low accreting large BH mass Pop. B quasars (FWHM H_beta > 4000 km/s) include most radio-loud AGN and show weak FeII emission and little evidence for a soft X-ray excess or a CIV blueshift.

研究の動機と目的

• クェーサーの幅広い線スペクトルの多様性を統一する、星のH-R図に類似したスペクトル的診断空間を開発すること。
• 単色スペクトル解析の限界と、AGNに向けたスペクトル的統一スキームの欠如を克服すること。
• FWHM Hβ、R FeII、ソフトX線指数、CIVプロファイルシフトに基づく4DE1パラメータ空間が、クェーサー集団を効果的に分離できるかを検証すること。
• SDSS、HST、XMMの多波長データを用いて、集団A-Bの二分法的特徴を検証すること。
• 特にBLR幾何学的構造と吸着物理学に関連する、観測されたスペクトル的傾向の物理的意味を評価すること。

提案手法

• FWHM Hβ、R FeII（FeII/Hβ等価幅比）、ソフトX線フォトン指数（Γsoft）、CIVプロファイルシフト（半最大幅におけるc(1/2)）の4つの主要なスペクトル的指標を用いて4次元パラメータ空間を構築する。
• SDSSの可視光スペクトル、HSTの紫外スペクトル、XMMのX線スペクトルを用いて、4DE1フレームワークの診断的有用性を相互に検証する。
• 幅広い線の幅と吸着状態に基づき、クェーサーを集団A（FWHM Hβ ≤ 4000 km s⁻¹）と集団B（FWHM Hβ > 4000 km s⁻¹）に分類する。
• 高分解能・高SN比スペクトルを用い、補正済みの幅広い線成分を用いて正確な線プロファイル測定を保証する。
• 4DE1空間内での電波非放射的（RQ）および電波放射的（RL）源の比較を通じて、電波放射性とBH質量の役割を評価する。
• 視線方向の違いを仮定し、各集団の顔合わせと縁側の限界を想定して、BLR幾何学的構造を推定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 可視光、紫外線、X線バンドで、幅広い線クェーサーの観測された多様性を統一する4次元スペクトル的パラメータ空間は、星のH-R図に類似して有効に機能するか？
• RQ2 FWHM Hβ、R FeII、ソフトX線過剰、CIVプロファイルシフトという4DE1の主要パラメータが、可視光、紫外線、X線バンドで一貫した相関関係を示すか？
• RQ3 FWHM Hβ ≤ 4000 km s⁻¹ 対 > 4000 km s⁻¹ に基づく集団A-Bの二分法的特徴は、クェーサーの種類を物理的に意味のある方法で分離する強固な分類であるか？
• RQ4 集団AとBのクェーサーにおける物理的性質（例：BH質量、吸着率、BLR幾何学的構造）の違いは何か？
• RQ5 高赤方偏移クェーサーにおいて、CIVラインプロファイルはBH質量推定にどれほど信頼できるか？

主な発見

• 4DE1パラメータ空間は、可視光、紫外線、X線バンドで多様な幅広い線AGNを効果的に統一し、SDSS、HST、XMMデータを用いた診断的有用性が確認された。
• 集団Aクェーサー（FWHM Hβ ≤ 4000 km s⁻¹）は主に電波非放射的、高吸着、低BH質量源であり、強力なFeII発光とソフトX線過剰を示す。
• 集団Bクェーサー（FWHM Hβ > 4000 km s⁻¹）は主に電波放射的、低吸着、高BH質量源であり、FeII発光が弱く、顕著なソフトX線過剰がない。
• 集団AのCIVプロファイルは系としてブルーシフトかつ非対称的であり、非バーチカルまたは非ケプラーマン的発光を示唆するが、集団Bのプロファイルはより対称的である。
• 集団Aの観測されたFWHM Hβの分散（約5倍）は、より平坦で顔合わせのBLR幾何学的構造と整合的であり、集団Bはより小さい範囲（約2.5倍）を示し、より縦方向に広がった、またはディスクでない構造を示唆する。
• CIVに基づくBH質量推定は、ブルーシフトプロファイルとマールムイストバイアスのため、特に可視光で選別されたサンプルでは集団Aの源に対して信頼できない。