[論文レビュー] The radio source B 1834+620: A double-double radio galaxy with interesting properties

A. P. Schoenmakers, A. G. de Bruyn+2 more|CERN Bulletin|Dec 7, 1999

Radio Astronomy Observations and Technology被引用数 33

ひとこと要約

本稿では、2つの整合性のあるネスト型FRII型電波ローブを持つ二重二重電波銀河（DDRG）B 1834+620を提示する。再活性化されたジェットが、古く大きなコッコン内に内側のローブを形成している。観測により、内側のローブは0.19–0.29cの速度で進行しており、若年齢（2.6–5.8 Myr）であることが示され、周囲媒体の密度は極めて低く（≤8×10⁻⁷ cm⁻³）あり、低密度環境における再活性化ジェットモデルを支持する。

ABSTRACT

We present a study of the peculiar radio galaxy B 1834+620. It is characterised by the presence of a 420-kpc large edge-brightened radio source which is situated within, and well aligned with, a larger (1.66 Mpc) radio source. Both sources apparently originate in the same host galaxy, which has a R_s-magnitude of 19.7 and a redshift of 0.5194, as determined from the strong emission-lines in the spectrum. We have determined the rotation measures towards this source, as well as the radio spectral energy distribution of its components. The radio spectrum of the large outer source is steeper than that of the smaller inner source. The radio core has a spectrum that peaks at a frequency of a few GHz. The rotation measures towards the four main components are quite similar, within $\sim\!2$ rad m$^{-2}$ of 58 rad m$^{-2}$. They are probably largely galactic in origin. We have used the presence of a bright hotspot in the northern outer lobe to constrain the advance velocity of the inner radio lobes to the range between 0.19c and 0.29c, depending on the orientation of the source. This corresponds to an age of this structure in the range between 2.6 and 5.8 Myr. We estimate a density of the ambient medium of the inner lobes of $\la 1.6 imes 10^{-30}$ gr\,cm$^{-3}$ (particle density $\la 8 imes 10^{-7}$ cm$^{-3}$). A low ambient density is further supported by the discrepancy between the large optical emission-line luminosity of the host galaxy and the relatively low radio power of the inner lobes.

研究の動機と目的

• 特異な電波源B 1834+620の電波的および光学的性質を調査し、二重二重電波銀河（DDRG）として同定すること。
• 内側および外側の電波ローブの運動学的および環境的性質（年齢および周囲媒体密度を含む）を特定すること。
• 再活性化ジェットシナリオがDDRGの形態の起源であるかどうかを検証すること、特にホットスポットの非対称性およびスペクトル的性質を分析することで検証すること。
• 回転測定値およびホットスポットの明るさ比を用いて、源の幾何学的形状および方位を制限すること。

提案手法

• WSRT、VLA、およびNVSS/WENSS調査を用いて複数周波数（325–8460 MHz）の電波連続体画像を取得し、源の構造およびスペクトル指数をマッピングする。
• 光学スペクトロスコピーおよびR_sバンド画像を用いて、ホスト銀河の赤方偏移（0.5194）、明るさ（19.7）、および発光線の全放射度を特定する。
• 偏光放出の回転測定値分析により、磁場構造を推定し、銀河の寄与を推定する。
• コアおよびローブのスペクトルエネルギー分布（SED）モデリングにより、スペクトル指数を決定し、スペクトルピークを同定する。
• ホットスポットの明るさおよびローブの非対称性を用いた運動学的モデリングにより、内側のローブの進行速度を推定する。
• 内側のローブと周囲媒体との間の圧力平衡を仮定し、最小圧力条件を用いて密度を推定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 B 1834+620で観測されたネスト型二重二重の形態は、何によって引き起こされるのか？
• RQ2 内側の電波ローブの年齢および進行速度は何か？他のFRII電波銀河と比較するとどうなるか？
• RQ3 内側のローブを取り巻く周囲の密度は何か？再活性化ジェットモデルの予測と比較するとどうなるか？
• RQ4 なぜ北側の外側ローブにのみ明るいホットスポットが存在するのか？これは源の方位および活動歴にどのような含意を持つのか？
• RQ5 観測された回転測定値およびスペクトルエネルギー分布は、再活性化ジェットシナリオを支持するか、あるいは反証するか？

主な発見

• B 1834+620の内側電波ローブは、0.19cから0.29cの速度で進行しており、260万年から580万年の若年齢に相当する。
• 4つの主要な構成要素に向かう回転測定値は約58 rad m⁻²で一貫しており、主に銀河的起源であると示唆される。
• 外側源の電波スペクトルは内側源よりも急で、コアのスペクトルは数GHzでピークを示す。
• 内側ローブを取り巻く周囲媒体の密度は、≤1.6×10⁻³⁰ g cm⁻³（≤8×10⁻⁷ cm⁻³）と推定され、再活性化ジェットモデルの予測よりも顕著に低い。
• ホスト銀河の光学的発光線全放射度は、内側ローブの低電波出力に比べて高いが、これにより低密度環境がさらに支持される。
• 北側外側ローブにのみ明るいホットスポットが存在し、南側ローブと比較して明るさ比が約20であることは、高速かつ非対称なジェットモデルを支持し、源の方位を制限する。