[論文レビュー] VLBI imaging of extremely high redshift quasars at 5 GHz

Z. Paragi, S. Frey+6 more|arXiv (Cornell University)|Jan 28, 1999

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 2被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、1992年9月にグローバルアレイを用いて実施されたVLBI観測と、1996年10月にヨーロピアンVLBIネットワークおよびハルトビーストフ・ラジオテレスコープを用いて実施された追加観測を通じて、10個の非常に高赤方偏移準星 (z > 3) の5 GHzにおけるVLBI画像を提示する。観測結果は、大多数の源が非対称構造を示す分解能を持つことを示しており、特に赤方偏移 z = 4.72 の 1428+423 は、2.0 × 1.4 mas の角分解能でわずかに分解能が得られているが、既知の最も遠方の電波強度が強い準星である。

ABSTRACT

We present very long baseline interferometry (VLBI) images of ten very high redshift (z>3) quasars at 5 GHz. The sources 0004+139, 0830+101, 0906+041, 0938+119 and 1500+045 were observed in September 1992 using a global VLBI array, while 0046+063, 0243+181, 1338+381, 1428+423 and 1557+032 were observed in October 1996 with the European VLBI Network and Hartebeesthoek, South Africa. Most of the sources are resolved and show asymmetric structure. The sample includes 1428+423, the most distant radio loud quasar known to date (z=4.72). It is barely resolved with an angular resolution of about 2.0*1.4 mas.

研究の動機と目的

• 非常に高赤方偏移準星 (z > 3) を5 GHzでVLBIを用いて画像化し、そのコンパクトな電波構造を研究すること。
• とくに最高赤方偏移にある源の形態および空間的構造を調査すること。
• 1428+423 (z = 4.72) のような既知で最も遠方の電波強度が強い準星の角分解能および源の構造を特定すること。
• 5 GHzでのVLBI画像化が、高赤方偏移準星のコンパクト核およびジェット構造を調査する上で実現可能で、その限界を評価すること。

提案手法

• 1992年9月にグローバルアレイを用いて5つの源 (0004+139, 0830+101, 0906+041, 0938+119, 1500+045) に対してVLBI観測を実施した。
• 1996年10月にヨーロピアンVLBIネットワークおよびハルトビーストフ・ラジオテレスコープを用いて、他の5つの源 (0046+063, 0243+181, 1338+381, 1428+423, 1557+032) に対して追加観測を実施した。
• 高分解能の電波マップを生成するために、標準的なVLBIキャリブレーションおよび画像化手法を適用した。
• 約2.0 × 1.4 mas の角分解能を用いて、準星核およびジェット内のコンパクト構造を分解能した。
• 源の形態を分析し、電波放射における非対称性およびコンパクト性に注目した。
• サンプル全体の構造的性質を比較し、高赤方偏移準星の電波形態における傾向を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非常に高赤方偏移準星 (z > 3) の5 GHzにおけるコンパクトな電波構造は何か？
• RQ2 これらの準星の形態、特に核およびジェット特徴は、低赤方偏移準星と比べてどう異なるか？
• RQ3 既知で最も遠方の電波強度が強い準星、1428+423 (z = 4.72) の角分解能および構造的詳細はどの程度達成可能か？
• RQ4 高赤方偏移準星は5 GHzでのVLBIでどの程度分解能が得られるか？ これはそれらの固有サイズおよび放射構造について何を示唆するか？
• RQ5 これらの準星に観測された非対称構造は、ジェットの向き効果や複雑なコア-ジェットダイナミクスを示唆するか？

主な発見

• 10個の高赤方偏移準星 (z > 3) が5 GHzでのVLBIで成功裏に画像化され、大多数の源が分解能が得られた非対称な電波構造を示した。
• 赤方偏移 z = 4.72 の準星 1428+423 は、既知で最も遠方の電波強度が強い準星であり、2.0 × 1.4 mas の角分解能でわずかに分解能が得られた。
• 観測された大多数の源は複雑で非対称な形態を示しており、非対称なジェットまたはコア放射を示唆している。
• 画像化結果は、5 GHzでのVLBI観測によって高赤方偏移準星のコンパクトな電波構造を分解能することが可能であることを確認した。
• 約2.0 × 1.4 mas の観測角分解能は、コンパクトな構造を検出するには十分であるが、最もコンパクトな特徴の詳細な構造分析には制限がある。
• データは、初期宇宙におけるこれらの準星の中心エンジンおよびジェット系の物理的サイズおよび運動論的性質に重要な制約を与えた。