[論文レビュー] The Optical Gravitational Lensing Experiment. OGLE-III Long Term Monitoring of the Gravitational Lens QSO 2237+0305

A. Udalski, M. K. Szymański+8 more|ArXiv.org|Jan 10, 2007

Stellar, planetary, and galactic studies被引用数 24

ひとこと要約

本論文は、重力レンズQSO 2237+0305（アインシュタイン・クロス）の均質的で10年間の光度曲線を提示する。OGLE-II（1997–2000）およびOGLE-III（2001–2006）のデータを画像差分光度測定法を用いて統合し、高精度で校正された等級を得た。主な貢献は、これまでで最も広範かつ一貫性のあるデータセットを提供し、複雑なミクロレンズ効果の変動を明らかにするとともに、クェーサー構造およびレンズ質量分布の詳細なモデリングを可能にした点である。

ABSTRACT

We present results of the long term monitoring of the gravitational lens QSO 2237+0305 conducted during the OGLE survey. Light curves of all four components of the lens obtained during the second phase of the OGLE project (OGLE-II; 1997-2000) are supplemented with the data collected in the OGLE-III phase in the observing seasons 2001-2006. Calibration procedures to tie the new OGLE-III data with already calibrated OGLE-II light curves are described. The resulting homogeneous OGLE data set is the most extensive photometric coverage of the gravitational lens QSO 2237+0305, spanning now one decade - the seasons from 1997 to 2006 - and revealing unique microlensing activity of this spectacular object. All photometric data of the gravitational lens QSO 2237+0305 collected by OGLE are available to the astronomical community from the OGLE Internet archive.

研究の動機と目的

• 10年間の観測シーズン（1997–2006）にわたって、重力レンズQSO 2237+0305の4つの像の均質的で校正済みの光度曲線を作成すること。
• 混合され、近接して配置されたレンズ像の光度測定における課題を克服するため、高度な画像差分光度測定法（DIA）を適用すること。
• 特にキャウスティック通過を含む長期間のミクロレンズ効果イベントのモニタリングを可能にし、クェーサー構造およびレンズ質量分布の探査に不可欠な情報を得ること。
• 天文学コミュニティに、公開可能で高精度なデータセットを提供し、銀河間ミクロレンズのモデリングおよび分析を可能にすること。

提案手法

• Vバンド光度測定のために、ラス・カンパニャス天文台に設置された1.3-mワルシャワ望遠鏡と、広視野CCDモザイクカメラ（8×2048×4096 SITe ST002A検出器）を用いた。
• 画像差分光度測定法（DIA）を適用し、静的な背景を差し引いて、混合や可変な視界の影響を受けるにもかかわらず、各レンズ像の輝度を正確に測定した。
• 共通の基準星と一貫性のある光度ゼロポイントを用いて、OGLE-IIIデータを、事前に校正済みのOGLE-II光度曲線に合わせた。
• 宇宙線やデバイス欠陏の影響を軽減するため、繰り返し露光（3–5日ごと、フレア時には最大で1日ごと）とオブジェクトのデイターリングを実施した。
• 全データセットの時間スタンプを統一するため、太陽系重心暦日（HJD）を用いて時刻を標準化した。
• 異なる基準画像およびデータ還元パイプラインから得られた光度曲線を比較することで、光度測定の信頼性を検証し、異なる手法間での一貫性を確認した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 QSO 2237+0305の4つの像は、10年間にわたりどのように光度変動を示すか？
• RQ2 可変な視界や背景雑音の影響を受ける中で、混合され近接したレンズ像の高精度な光度測定はどのように達成できるか？
• RQ3 特にキャウスティック通過を含むミクロレンズ効果イベントの性質とタイミングは何か？
• RQ4 4つの像に見られる相関した明るさの変動は、イントリンシックなクェーサーの変動とミクロレンズ効果のどちらに起因するか？
• RQ5 OGLE-IIおよびOGLE-IIIのデータを統合することで、レンズ系の詳細なモデリングに適した均質的かつ校正済みの光度曲線が得られるか？

主な発見

• OGLE-IIIデータに加え、OGLE-IIデータを統合することで、1997年から2006年までの10回の観測シーズンをカバーする、QSO 2237+0305の最も広範かつ均質な光度データセットが構築された。
• 画像Aは2006年初頭に約1.0等級の急速な明る化を示し、HJD′ ≈ 3900でピークに達した。これはおそらくキャウスティック接近を示唆するが、観測終了時点で明確なピークに達しなかった。
• 画像Bは2005–2006年の期間中に約1.0等級の明る化を示し、第二の明るい像となった。これは顕著なミクロレンズ効果イベントを示している。
• 画像CはOGLE-II期に約1.2等級の大きな明る化を示し、HJD′ ≈ 1350でピークに達した。これはおそらくクスプ接近またはキャウスティック通過と解釈される。
• 画像Aは、初期のOGLE-III段階でも約0.5等級の長期的明る化を示しており、継続的なミクロレンズ効果の変動を示している。
• 広範なモニタリングにもかかわらず、どの像に対しても明確なキャウスティック通過は観測されなかったが、理論的モデルではこのスケールで少なくとも1回のイベントが予測されている。