[論文レビュー] VLA Observations of the giant Radio Galaxy 3C 449

L. Feretti, R. A. Perley+2 more|arXiv (Cornell University)|Oct 20, 1998

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 2被引用数 3

ひとこと要約

本研究は、巨大な電波銀河3C 449における高感度・高分解能のVLA多周波数観測を提示し、プレームやウィrekleを含む詳細なリブ構造を明らかにした。核から5 kpc圏内で相対論的ジェットの減速が観測され、顕著なファラデー回転が検出された。これは、グループの銀河間媒体に位置する外部スクリーンである可能性を示唆している。

ABSTRACT

In this paper we present multifrequency VLA observations of the giant radio galaxy 3C 449, obtained with high sensitivity and resolution in total intensity and polarized flux. These images show the source morphology in great detail, in particular we detect plumes and wiggles in the low brightness lobes. The source is considerably polarized at all frequencies. The spectral index map between 5 GHz and 8.4 GHz shows that the northern region beyond 1' from the core has a much flatter spectrum than the southern one. We analyse the jet dynamics, and conclude that the jets are relativistic at the beginning, and decelerate significantly within 10" (5 kpc) from the core. We compute the rotation measure, and detect significant values within +-50 rad/m^2 of the expected contribution of our Galaxy. The Faraday effect is likely to originate in an external screen, which is most probably the intergalactic medium of the group of galaxies around 3C pap449.

研究の動機と目的

• 高感度VLA観測を用いて、巨大電波銀河3C 449の詳細な形態および偏光構造を調査すること。
• 電波プラズマの電子エネルギー分布および老化を推定するために、源全体におけるスペクトル指数分布を分析すること。
• 核付近およびリブにおけるスペクトルおよび構造的性質を検討することで、ジェットの力学的挙動を研究すること。
• 回転測度（RM）を測定し、源環境におけるファラデー回転の原因を特定すること。
• ファラデー回転が内部スクリーンか、特に主宿主グループの銀河間媒体に位置する外部スクリーン由来であるかを評価すること。

提案手法

• 全ステンシル強度および偏光フラックスに高分解能・高感度を有する5 GHzおよび8.4 GHzの多周波数VLA観測を実施した。
• 低輝度リブ、プレーム、ウィrekleを含む、源の形態の詳細な画像を生成した。
• 5 GHzと8.4 GHz間のスペクトル指数マップを作成し、スペクトルの傾きの変化および電子の老化を研究した。
• 源全体にわたる回転測度（RM）を計算し、ファラデー回転効果およびその空間的分布を特定した。
• 観測されたRM値を銀河系寄与分と比較し、外部ファラデー回転成分を分離した。
• 核付近における構造的非対称性およびスペクトル指数勾配に基づき、ジェットの減速をモデル化した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 3C 449のリブおよびジェットの詳細な形態、特に低表面輝度領域ではどうなっているか？
• RQ2 スペクトル指数は源全体でどのように変化するか？これは電子エネルギー分布および老化にどのような含意を持つのか？
• RQ3 観測されたファラデー回転の性質と起源は何か？これは源内部か、主グループの外部か？
• RQ4 核から最初の5 kpcの距離でジェットの力学的挙動はどのように変化するか？
• RQ5 観測された回転測度は、銀河系の前景寄与と整合的か、それとも銀河間媒体に位置する外部スクリーン由来か？

主な発見

• VLA観測により、3C 449の低輝度リブに以前に検出されていなかったプレームやウィrekleが明らかになり、複雑なプラズマ力学を示唆した。
• 核から1'を超える北リブでは、南リブよりもスペクトル指数が平坦になっており、より若くまたはよりエネルギーの高い電子である可能性がある。
• ジェットの減速は核から10''（5 kpc）圏内で発生しており、ジェットは当初相対論的であったが、この距離で著しく減速していることが示された。
• 回転測度（RM）は±50 rad/m²の顕著な値を示し、予想される銀河系寄与を上回っており、外部ファラデー・スクリーンの存在を示唆している。
• 外部スクリーンは、3C 449を宿すグループの銀河間媒体に最も可能性が高く、観測されたRM分布と整合的である。
• 源は全観測周波数で高い偏光度を示しており、リブ内に整然とした磁場構造が存在していることを示唆している。