[論文レビュー] The multifrequency monitoring of microquasars. SS433

С. А. Трушкин, Н. Н. Бурсов+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 1, 2004

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、1986年から2003年までの18年間にわたり、RATAN-600電波望遠鏡を用いて6つの周波数（0.96–21.7 GHz）でSS433の多周波数電波モニタリングを実施し、940件の観測と4,500件を超える電波輝度測定値を分析した。電波スペクトルは、平均スペクトル指数が著しく安定した−0.60 ± 0.14を示すパワーローの良いフィットを示しており、相対論的ジェット系としての長期間にわたるスペクトル的一致性を示している。

ABSTRACT

The principal results of daily observations with the RATAN-600 radio telescope of X-ray binary with relativistic jets microquasar SS433 in 1986--2003 are presented. We have measured the flux densities at 0.96, 2.3, 3.9, 7.7, 11.2 and 21.7 GHz in different sets, duration from a week to some months. In general there are 940 observations of SS433 and more than 4500 flux density measurements in the period. Observations show that radio spectra are well fitting by a power law. The mean spectral index remained the same, $-0.60\pm0.14$ during almost 20 years at least, and mean accuracy of the index determination was better than 0.1 in our multi-frequency observations, i.e. it was higher than in the intensive two-frequency monitoring of SS433 with the three-element GBI interferometer. Flux density data and spectra `on-line' plotting are accessible on the CATS data base site: http://cats.sao.ru/.

研究の動機と目的

• SS433の長期間にわたる電波変動を複数周波数で特徴づけること。
• SS433の電波放射のスペクトル指数の変化をほぼ20年間にわたって特定すること。
• 相対論的ジェットを有する銀河系内微銀河核における電波スペクトルエネルギー分布の安定性を評価すること。
• 今後の多波長研究のための公開可能で高頻度のデータセットを提供すること。
• 異なるモニタリング手法を用いて得られた他の微銀河核と比較して、SS433のスペクトル安定性を評価すること。

提案手法

• RATAN-600電波望遠鏡を用いて、0.96、2.3、3.9、7.7、11.2、21.7 GHzの6つの中心周波数で、SS433を1日またはほぼ1日ごとに観測した。
• 1週間から数か月にわたる複数の観測セッションにおいて、電波輝度測定値を取得した。
• 異なる周波数での観測輝度をパワーロー・モデル Sν ∝ να にフィットさせ、スペクトル指数 α を導出した。
• 2周波数モニタリングに比べ、多周波数アプローチを用いることでスペクトル指数の決定精度を向上させた。
• 18年間にわたる期間で一貫したキャリブレーションおよびデータ還元手順を維持し、データの一貫性を確保した。
• 最終データセット（リアルタイムの光曲線およびスペクトル図を含む）をCATSデータベース（http://cats.sao.ru/）にホスティングした。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SS433の電波スペクトル指数は、ほぼ20年間にわたってどの程度安定しているか？
• RQ2 多周波数と2周波数のモニタリング手法の両方で、SS433のスペクトル指数はどのように比較できるか？
• RQ3 複数周波数にわたるSS433の電波フレアの変動時間スケールと振幅は何か？
• RQ4 サイレント状態とフレア状態の両方において、SS433の電波放射がどの程度パワーロー・スペクトルに従うか？
• RQ5 銀河内に知られている他の微銀河核と比較して、SS433のスペクトル的挙動はどのように異なるか？

主な発見

• 1986年から2003年の間、SS433の電波スペクトルは、平均スペクトル指数が−0.60 ± 0.14のパワーロー・モデルで良好に記述された。
• スペクトル指数はほぼ20年間にわたって著しく安定しており、多周波数測定値の平均精度が±0.1未満であった。
• GBI干渉計による従来の2周波数モニタリングに比べ、多周波数データからのスペクトル指数の決定精度が向上した。
• 電波フレアが観測され、その際の輝度はサイレント状態を上回って最大10倍に達した。スペクトルが平坦であったことから、フレア発生初期には光学的厚さ効果の可能性が示唆された。
• 6つの周波数にわたる940件の観測と4,500件を超える個々の電波輝度測定値を含むデータセットが得られ、微銀河核における最も広範な長期電波光曲線の一つとなった。
• 輝度およびスペクトルデータは、CATSデータベース（http://cats.sao.ru/）を通じてリアルタイムで公開されており、継続的および今後の多波長研究を支援している。