[논문 리뷰] AGN Reddening and Ultraviolet Extinction Curves from Hubble Space Telescope Spectra

C. M. Gaskell, A. J. Benker|ArXiv.org|2007. 11. 07.

Photocathodes and Microchannel Plates인용 수 25

한 줄 요약

이 연구는 허블 우주望遠鏡 및 FUSE 스펙트럼을 사용하여 14개의 AGN에 대한 개별 퇴색 곡선을 유도하였으며, 대부분이 은하계나 SMC 곡선보다 더 평탄한 UV 퇴색 곡선을 보이며 2175Å 특징이 없는 경향을 보임을 밝혀냈다. 결과적으로 이전에 라디오 강한 AGN에 대해 유도된 복합 곡선은 빛의 세기 의존성에 기인한 빛의 붉게 변하는 효과로 너무 평탄할 수 있으며, AGN 환경의 먼지가 AGN의 복사장에 의해 수정되어 있을 가능성이 제기된다.

ABSTRACT

We present intrinsic extinction curves for 14 AGNs. The AGNs have reddenings, E(B-V), of up to 0.36 mag. The majority (13 out of 14) of the extinction curves are not steep in the UV. Of the seven best determined extinction curves, five have extinction curves that are as flat as the standard Galactic curve in the optical and near UV, but flatter in the far UV, and without the 2175 Angstrom feature. One AGN, B3 0754+394, has a steep SMC-like extinction curve, and another, Mrk 304, has an LMC-like extinction curve, including a probable 2175 Ang. bump. The remaining seven, lower-quality, extinction curves have overall shapes that are consistent with an LMC-like shape or a flatter shape. Two have possible 2175 features, and one might be identical to the Galactic curve. The flatter curves that predominate in our best determined extinction curves are not as flat as the Gaskell et al. (2004) extinction curve for radio-loud AGNs. This suggests that the previous radio-loud extinction curve might be slightly too flat in the range 4 < 1/lambda < 6.5 inverse microns because of luminosity-dependent reddening biases in the composite spectra, but further investigation is needed. We present a parameterized average AGN extinction curve. Observed variations in the continuum properties of the AGNs are inconsistent with intrinsic object-to-object variations because observed differences are least in the far UV where changes in the accretion disk spectrum should be greatest. We suggest that the steepening of AGN spectra around Lyman alpha is the result of a small amount of SMC-like dust (E(B-V) ~ 0.03). We find the largest object-to-object differences in spectral shape to be in the Fe II emission of the "small blue bump".

연구 동기 및 목표

• 복합 스펙트럼에 기인한 편향을 피하기 위해 개별 AGN의 진정한 퇴색 곡선을 결정하는 것.
• AGN에서 관측된 스펙트럼 변화가 퇴색 때문인지, 또는 원반 흡착 방출의 진정한 차이 때문인지 평가하는 것.
• 특히 2175Å 특징의 유무에 주목하여 AGN에서의 UV 퇴색 곡선의 형태와 특성을 조사하는 것.
• 빛의 세기 의존성에 기인한 빛의 붉게 변하는 효과가 이전에 라디오 강한 AGN에서 유도된 복합 퇴색 곡선에 영향을 미치는지 평가하는 것.
• 관측된 AGN 스펙트럼 다양성을 설명할 수 있는 주된 원인으로서의 호스트 은하계 빛 또는 진정한 스펙트럼 변화를 규명하는 것.

제안 방법

• 900Å에서 9000Å 사이의 고정 프레임 파장 범위를 커버하는 허블 우주망원경 및 FUSE의 스펙트럼을 사용함.
• Schlegel, Finkbeiner, & Davis (1998)의 빛의 붉게 변하는 추정치와 표준 은하계 퇴색 곡선을 사용하여 은하계 빛의 붉게 변는 영향을 보정함.
• 관측된 AGN 스펙트럼을 1.8 µm⁻1에서 동일한 빛의 세기 수준으로 정규화한 기준 퀘이사(3C 273)와 비교하여 퇴색 곡선을 유도함.
• 분석은 라이만-알파 영역을 제외한 UV 및 가시광선 영역에 집중함.
• 퇴색 곡선은 형태에 따라 분류되었으며, 특히 2175Å 볼록부의 유무에 주목함.
• 가장 잘 규명된 개별 곡선을 바탕으로 매개변수화된 평균 AGN 퇴색 곡선을 구성함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 개별 AGN에서의 UV 퇴색 곡선의 진정한 형태는 무엇이며, 표준 은하계 곡선이나 SMC 곡선과 비교해 어떻게 다를까?
• RQ2 관측된 AGN 스펙트럼 차이의 어느 정도가 먼지의 붉게 변는 영향 때문이며, 어느 정도는 원반 흡착의 진정한 차이나 호스트 은하계 빛 때문일까?
• RQ3 이전에 유도된 라디오 강한 AGN에 대한 복합 퇴색 곡선은 빛의 세기 의존성에 기인한 빛의 붉게 변는 효과로 인해 편향되어 있는가?
• RQ4 AGN 퇴색 곡선에서 2175Å 퇴색 특징이 유지되는가? 그 부재는 AGN 환경에서 먼지의 처리 방식에 대해 어떤 의미를 갖는가?
• RQ5 Fe II 방출에서 관측된 '작은 파란 볼록부' 변화는 빛의 붉게 변는 영향 때문인가, 아니면 AGN의 본질적인 특성 때문인가?

주요 결과

• 14개 AGN 중 13개는 UV 영역에서 기울기가 급격하지 않으며, 대부분이 먼지의 가시광선 영역에서 은하계 곡선보다 더 평탄한 형태를 보임.
• 가장 잘 규명된 7개의 곡선 중 5개는 가시광선 및 근적외선 영역에서는 은하계 곡선만큼 평탄하지만, 먼지의 가시광선 영역에서는 더 평탄하며 2175Å 특징이 없음.
• 한 AGN(B3 0754+394)은 SMC 유사한 퇴색 곡선을 보이며 먼지의 가시광선 영역에서 급격한 상승을 보이며, 다른 하나(Mrk 304)는 LMC 유사 곡선을 보이며 2175Å 볼록부가 존재할 가능성이 있음.
• 대부분의 퇴색 곡선은 Gaskell 등(2004)이 유도한 라디오 강한 AGN 복합 곡선보다 더 평탄하며, 이는 빛의 세기 의존성에 기인한 빛의 붉게 변는 효과로 인해 4 < 1/λ < 6.5 µm⁻1 범위에서 곡선이 너무 평탄할 수 있음을 시사함.
• 관측된 AGN 스펙트럼 형태의 다양성은 특히 먼지의 가시광선 영역에서 진정한 물체 간의 차이와 일치하지 않으며, 빛의 붉게 변는 영향에 의해 더 잘 설명됨.
• AGN 퇴색 곡선에서 2175Å 특징은 대부분 부재하며, 이는 AGN 환경의 먼지가 AGN의 복사장에 의해 수정되어졌음을 시사함.