[論文レビュー] Thermal AGN Signatures in Blazars

Eric S. Perlman, Brett Addison+3 more|ArXiv.org|Jul 14, 2008

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 35被引用数 5

ひとこと要約

本論文は、強力なビーム状ジェットに圧倒される長きにわたり無視されてきた、ブレーザーにおける降着円盤および-dusty torusからの熱放射を調査する。多波長キャンペーンとスペクトル・変動性解析を用いて、弱い状態におけるUV-光学領域のボックンに示される熱的特徴が、極めてビーム状の対象においても検出可能であることを示し、中心エンジンの理解と統一モデルの検証に重要な手がかりを提供する。

ABSTRACT

Long ignored in blazars because of the dominance of the beamed radiation from the jet, the topic of thermal emissions in these objects is just beginning to be explored. While this emission is weak in most blazars compared to the dominant nonthermal jet components, there is a growing body of evidence that suggests that thermal emission is observable even in the most highly beamed objects. The emitting regions, which can include the accretion disk as well as the torus, are key parts of the central engine which also powers the jets. They also may be of critical importance in helping us decide between unified scheme models. We will review the observational evidence for thermal emissions in blazars, with an emphasis on recent work, and the spectral and variability characteristics that have been observed. The majority of the evidence for thermal emission in blazars (now observed in several objects) has come as a result of multiwavelength campaigns, where the object showed a clear bump in the optical-UV in a faint state. However, evidence exists from other avenues as well, including both purely spectral and variability based arguments as well as statistical analyses of large samples of objects. We will also discuss the impact of thermal emission on an object's overall SED, including its Comptonized signatures. Finally, we will assess the current standing of unified scheme models as respects thermal signatures and the prospects for detecting thermal emission with new telescopes and missions, and further utilizing it as a probe of the central engine of blazars.

研究の動機と目的

• 非熱的ジェット放射の圧倒的優位性にもかかわらず、降着円盤およびトーラスからの熱放射の存在と検出可能性を検討すること。
• 特にコンプトン化された成分を含めた、熱放射が全スペクトルエネルギー分布（SED）に与える影響を評価すること。
• 熱的特徴がAGNの統一モデルに与える意味を評価し、特にジェット優位状態とディスク優位状態の区別に寄与するかを検討すること。
• 熱成分の検出を強化するための観測戦略および今後のミッションを同定すること。
• 弱い状態における熱的ボックンを示す多波長データを収集・分析し、ブレーザー中心エンジンにおける熱放射の実証的根拠を提供すること。

提案手法

• ジェット支配が弱まる弱い状態におけるブレーザーを捉える多波長観測キャンペーンを実施する。
• 光学-UV領域における特徴的な熱的ボックンを識別するため、スペクトルエネルギー分布（SED）を分析する。
• 時間スケールの違いに基づき、変動性研究を用いて熱的放射と非熱的ジェット成分を区別する。
• 大規模なブレーザー対象サンプルを用いた統計的分析により、熱的放射の存在と強度の傾向を特定する。
• 熱的放射が引き起こすコンプトン化シグネチャーをモデリングし、全SEDおよびジェット物理学に与える影響を理解する。
• 観測結果を統一モデルの予測と比較し、熱的特徴の文脈におけるモデルの妥当性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 圧倒的なジェット放射の支配にもかかわらず、降着円盤およびトーラスからの熱放射はブレーザーで検出可能か？
• RQ2 スペクトル的および変動的特性において、ブレーザーにおける熱的放射と非熱的ジェット成分をどのように区別できるか？
• RQ3 熱的放射の存在が、ブレーザーにおける全SEDの形状と解釈にどのように影響を与えるか？
• RQ4 熱的特徴は、AGNの統一モデルを支持するか、あるいは挑戦するか、その程度はいかにか？
• RQ5 どの今後の望遠鏡およびミッションが、ブレーザーにおける熱的AGN成分の検出および特徴付けに最適か？

主な発見

• 降着円盤およびトーラスからの熱放射は、ジェット支配が弱まる弱い状態において、いくつかのブレーザーで検出可能である。
• 多波長キャンペーンにより、一部のブレーザーのSEDに明確なUV-光学ボックンが確認され、熱放射の強力な証拠が得られた。
• スペクトル的および変動性解析が、熱放射の独立的裏付けを提供しており、時間スケールおよびスペクトル形状の違いが熱成分の分離に寄与している。
• 大規模なブレーザー対象の統計的分析から、非無視可能な割合が熱的特徴を示すことが判明し、熱放射が従来予想されたよりも一般的である可能性が示唆された。
• 熱放射はSEDにおけるコンプトン化シグネチャーに寄与しており、特にX線およびガンマ線帯域で全SEDモデリングに影響を与えている。
• 熱的特徴の検出は、統一モデルを支持するものであり、特に共通の中心エンジンを介してブレーザーと他のAGNタイプを結ぶ点で重要である。