[論文レビュー] Partial Coverage and Time Variability of Narrow-Line Intrinsic QSO Absorption Systems

T. A. Barlow, F. Hamann+1 more|arXiv (Cornell University)|May 7, 1997

Semiconductor Lasers and Optical Devices被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、Keck/HIRES分光法による観測的証拠を提示し、幅が狭い線を持つ内在的QSO吸収系が、連続スペクトル源の部分的被覆と時間的変動の両方を示すことを示している。これらは、それらが中間吸収系とは異なり、内在的起源であることを特定するための重要な診断指標である。著者らは、これらの特徴が、AGNの噴流における吸収ガスの物理的状態と運動論的性質を強く支持するものであり、その周囲環境におけるガスの性質を強く制約することを示している。

ABSTRACT

It is possible to distinguish ``intrinsic'' absorption systems (gas clouds within the quasar environment) from ``intervening'' systems (gas clouds unrelated to the quasar phenomenon) by considering certain observational properties. We find that the most direct determinations of the intrinsic nature of a system are time variability and partial coverage of the background light source by the absorption region. Both of these conditions are unlikely to occur in intervening systems. We present Keck and HIRES data which demonstrate both these phenomena. We also summarize a list of several other observational properties which appear to be indicative of ``intrinsic'' systems.

研究の動機と目的

• 内在的QSO吸収系と中間系を明確に区別する観測的基準を特定すること。
• 部分的被覆と時間的変動が、内在的起源を明確に示す指標として機能するかどうかを検証すること。
• 高分解能分光データを分析し、幅が狭い内在的吸収系にこれらの診断的特徴が存在することを確認すること。
• 内在的性質を支持する追加の観測的性質のリストを整備すること。

提案手法

• Keck望遠鏡およびHIRES機器からの高分解能分光データの分析。
• 吸収線の光学的厚さと被覆率を測定し、部分的被覆効果を評価すること。
• 複数の観測エポックにおける吸収線プロファイルを比較し、時間的変動を検出すること。
• 時間的変動と部分的被覆を診断ツールとして用い、吸収ガスの物理的位置と運動論的性質を推定すること。
• 観測された性質と、内在的系と中間系の理論的期待値との相関をとること。
• 統計的およびスペクトルフィッティング技術を用いて、被覆率と変動 timescale を定量すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 吸収雲が背景光源を部分的に被覆する現象が、QSO吸収系における内在的起源を明確に示す指標として用いられるか？
• RQ2 吸収線の時間的変動が、中間系ではなく内在的吸収系の信頼できる特徴であるか？
• RQ3 部分的被覆と変動以外の、クェーサーにおける内在的吸収に一致する観測的性質は何か？
• RQ4 内在的系と中間系の運動論的性質および被覆率特性には、どのような相違があるか？
• RQ5 QSOスペクトルにおける観測された吸収特徴は、クェーサーの噴流環境内での物理的起源をどの程度支持するか？

主な発見

• 観測された吸収系は、連続スペクトル源の部分的被覆を示しており、被覆率が1未満であることが判明した。これは、発光領域の一部しか遮蔽されていないことを示している。
• 複数回の観測において、吸収線の深さとプロファイルの時間的変動が検出され、吸収ガスの動的変化が確認された。
• 部分的被覆と時間的変動の組み合わせは、吸収系が内在的であることを強く支持しており、これらが中間系で発生する可能性は極めて低い。
• 高イオン化状態や速度の一貫性といった、追加の観測的性質が、吸収ガスの内在的起源をさらに支持している。
• データから、内在的吸収系は空間的に局在しており、中心のクェーサー・エンジンからの噴流や風に関連している可能性が高い。
• 結果として、AGNの噴流モデルおよびクェーサー周辺の吸収ガスの分布に関する強固な実証的制約が得られた。