[論文レビュー] Some Comments related to AGN Radio Loudness

Ari Laor|arXiv (Cornell University)|Dec 16, 2003

Astrophysical Phenomena and Observations被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、FIRST調査におけるAGNの電波強度の二峰性が、延長電波放射への感受性の低さに起因するものであり、真の二峰性の欠如とは限らないと主張している。拡張電波放射を含む全電波放射の全光度を用いることで二峰性が顕在し、光度に依存する電波強度閾値（R ∝ L⁻⁰·⁵）が低質量ブラックホールAGNにおける見かけの矛盾を解消することを示しており、適切に定義された場合、M_BH ≈ 10⁸ M☉未満に真の電波強度AGNは存在しないと考えられる。

ABSTRACT

The bimodality of the AGN radio loudness distribution, and the relation of radio loudness and black hole mass were recently disputed. A closer look at the existing data suggests possible resolutions of these disputes, as further described below.

研究の動機と目的

• FIRST調査が電波強度二峰性を検出できないのに対し、以前の調査では明確な二峰的分布が得られたという見かけの矛盾を解消すること。
• ブラックホール質量（M_BH）と電波強度の間に争いの生じている関係、特に低M_BHの電波強度AGNの主張を扱うこと。
• 低光度におけるAGNの正しく分類するためには、光度に依存する電波強度閾値（R ∝ L⁻⁰·⁵）が必要であることを示すこと。
• 電波強度AGNに強いNLR成分を示すものにおいて、一般的に見られるM_BH推定の系統的誤差（特にHβ線幅の誤認定）を同定すること。
• 核（ビーム化された）と拡張（等方的）電波放射を区別することで、電波強度の物理的基盤を再評価すること。

提案手法

• Xuら（1999）の409個のAGNサンプルを分析し、全電波放射における二峰性を評価するため、全5GHz光度（L_5GHz）と[O III]光度（L_[OIII]）を比較する。
• 同じサンプルの核のみの5GHz光度を比較することで、核の放射度では二峰性が認められないこと、FIRST調査の結果を説明できる。
• Xuらのデータから導出された光度に依存する電波強度閾値R ∝ L⁻⁰·⁵を用い、固定されたR = 10基準を置き換える。
• NLRのHβ線放出による汚染とビーム効果の影響を特定することで、低M_BH電波強度AGNにおける公表済みM_BH推定値を再評価する。
• コンパクトでスペクトルが平坦な電波源におけるM_BH推定値の独立的検証として、M_BH–バルク光度関係を用いる。
• 宿主銀河のタイプがL_5GHzとL_[OIII]の平面において、電波強度および二峰性と相関するかどうかをテストする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜFIRST調査は、以前の調査が明確な二峰的分布を示したにもかかわらず、AGNの電波強度の二峰性を検出できないのか？
• RQ2 電波強度の二峰的分布は真の物理的特徴なのか、それとも調査感度や放射タイプ（核対比拡張）に起因するアーティファクトなのか？
• RQ3 報告された低M_BH電波強度AGNは真に電波強度なのか、それともM_BH推定誤差や光度閾値の誤りにより誤分類されているのか？
• RQ4 電波強度パラメータRは光度にかかわらず一定のままであるのか、それともAGNの正しく分類するためには光度に応じてスケーリングする必要があるのか？
• RQ5 NLR汚染と相対論的ビーム効果は、特にコンパクトでスペクトルが平坦な源において、M_BH推定値にどの程度バイアスをもたらすのか？

主な発見

• 電波強度の二峰的分布は、核のみの放射度ではなく、全（拡張）電波光度を用いることでのみ顕在する。これは、FIRST調査が二峰性を検出できない理由を説明する。
• Xuら（1999）のデータから、電波強度AGNと電波弱いAGNの境界線はL_5GHz ∝ L_[OIII]^0·⁵に従い、これはR ∝ L⁻⁰·⁵を示し、固定されたR = 10とは異なる。
• 低光度（例：M_B ≈ -16）では、R ≈ 1000がR = 10よりも真の電波強度AGNと電波弱いAGNを区別するのに適切である。
• 多くの報告された低M_BH電波強度AGNは誤分類されている：M_BH推定値はNLRによるHβ線の汚染、または本質的に低電波出力のビーム化源である。
• 適切な光度に依存するR閾値と修正されたM_BH推定値を用いる限り、M_BH ≈ 10⁸ M☉未満に明るい真の電波強度AGNは存在しない。
• 宿主銀河の形態は電波強度と相関する：電波強度AGNは、楕円銀河およびS0銀河にのみ存在するが、スパイラル銀河は全く電波弱い側にのみ関連する。