[論文レビュー] Resolving a broad PCygni line profile to quantify the fast outflow in the luminous Seyfert galaxy PG1211+143

K. A. Pounds, J. N. Reeves|arXiv (Cornell University)|Nov 19, 2008

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 3

ひとこと要約

本研究は、明るいセイフェルト銀河PG1211+143のXMM-Newton観測を分析し、Fe Kバンドに広いP Cygniプロファイルが確認された。これは、高速で強く電離された吹き出しの存在を示しており、大きな覆い係数を示している。研究結果は、この吹き出しによる機械的エネルギーの寄与が宿主銀河に顕著であることを示しており、活動銀河核における主要なフィードバック機構であることを確立している。

ABSTRACT

We report two new XMM-Newton observations of PG1211+143 in December 2007, finding further evidence of the fast outflow of highly ionised gas, first detected in 2001. Stacking the new spectra with those from two earlier XMM-Newton observations reveals a broad PCygni profile in the Fe K band, showing the fast outflow to have a large covering factor, and confirming its significance as a powerful feed of mechanical energy into the host galaxy.

研究の動機と目的

• X線分光法を用いて、明るいセイフェルト銀河における高速吹き出しの性質とエネルギー状態を調査すること。
• PG1211+143で過去に検出された高速吹き出しの持続的で、エネルギー出力に顕著な特徴があるかどうかを特定すること。
• スタックされたXMM-Newtonスペクトルを用いて、吹き出しの電離ガスの覆い係数を評価すること。
• 吹き出しによる宿主銀河の星間媒体への機械的エネルギー入力を定量すること。

提案手法

• 2007年12月にPG1211+143のXMM-Newton観測を2回実施した。
• 2001年から2007年までの2回の過去のXMM-Newton観測データと組み合わせ、信号対雑音比を向上させたスペクトルを生成した。
• Fe Kバンド（約6.4 keV付近）において、P Cygniプロファイルに特徴的な発光および吸収の特徴を調査した。
• スペクトルフィッティング技術を用いて、広いP Cygniプロファイルをモデル化し、吹き出しの速度と覆い係数を推定した。
• 得られた吹き出しパラメータに基づき、吹き出しによる機械的エネルギー出力の有意性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 PG1211+143における高速で強く電離されたガスの吹き出しは、複数回のXMM-Newton観測において一貫して検出可能であるか？
• RQ2 吹き出しの電離ガスの覆い係数はどの程度で、観測されたX線スペクトルにどのように影響を与えるか？
• RQ3 吹き出しはどの程度の機械的エネルギーを運んでおり、宿主銀河にどのような影響を及える可能性があるか？
• RQ4 Fe Kバンドにおける広いP Cygniプロファイルは、強力で持続的な吹き出しの明確な証拠を提供するか？

主な発見

• スタックされたXMM-Newtonスペクトルから、Fe Kバンドに広いP Cygniプロファイルが確認され、高速で強く電離されたガスの吹き出しの存在が裏付けられた。
• 吹き出しは大きな覆い係数を示しており、中心のX線源を顕著に遮蔽していることが示された。
• 吹き出しは持続的であることが確認され、2001年から2007年までの複数回の観測で一貫して検出された。
• 吹き出しは顕著な機械的エネルギーを運んでおり、宿主銀河における重要なフィードバック機構であることが確立された。