[논문 리뷰] Difference of $\alpha$-disks between Seyfert 1 galaxies and Quasars

Wei‐Hao Bian, Yinghe Zhao|arXiv (Cornell University)|2003. 09. 25.

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena참고 문헌 1인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 은하의 주변부 영향을 최소화하기 위해 총 광도 대신 핵부 B-대역 magnitudes를 사용하여 20개의 세이퍼트 1은하계와 17개의 PG 준은하에서의 응집원반 매개변수를 재평가한다. 연구 결과, 준은하에 비해 세이퍼트 1은하계에서는 $α$-viscosity 매개변수 $α$가 더 낮아야 하며, 이는 원반 물리학상의 본질적 차이를 시사한다. 핵부 광도를 사용할 경우 대부분의 천체가 에딩턴 한계 이하로 응집하고 있음을 확인한다.

ABSTRACT

In a previous paper (Bian & Zhao 2002), it was suggested that contamination to the luminosity of galactic nucleus from the host galaxies play an important role in determining parameters of the standard $\alpha$ disk for AGNs. Using the nuclear absolute B band magnitude instead of the total absolute B band magnitude, the central black hole masses, the accretion rates and the disk inclinations to the line of sight for 20 Seyfert 1 galaxies and 17 Palomar-Green (PG) quasars were recalculated. It was found that small value of $\alpha$ is needed in the accretion disk for Seyfert 1 galaxies compared with PG quasars. The difference of $\alpha$ maybe lead to the different properties between Seyfert 1 galaxies and Quasars. Furthermore, we found most of the objects in this sample are not accreting at super-Eddington rates when we adopted the nuclear optical luminosity in our calculation.

연구 동기 및 목표

• 총 광도 대신 핵부 B-대역 magnitudes를 사용하여 응집원반의 광도 측정에서 은하 주변부 영향을 최소화하기 위해.
• 개선된 광도 추정치를 사용하여 20개의 세이퍼트 1은하계와 17개의 PG 준은하에 대해 블랙홀 질량, 응집률, 원반 기울기를 재계산하기 위해.
• 세이퍼트 1은하계와 준은하 간의 $α$-viscosity 매개변수의 차이가 그들의 상이한 관측적 성질을 설명할 수 있는지 조사하기 위해.
• 핵부 옵티컬 광도를 사용할 경우 이들 천체의 응집률이 초에딩턴 응집과 일치하는지 평가하기 위해.

제안 방법

• 은하의 주변부 영향을 최소화하기 위해 총 절대 B-대역 magnitudes를 핵부 절대 B-대역 magnitudes로 대체하여 AGN 기여도를 고립시켰다.
• 개선된 광도 추정치를 사용하여 표준 $α$-원형원반 모델 방정식을 적용하여 블랙홀 질량과 응집률을 유도하였다.
• 관측된 광도와 유도된 질량을 바탕으로 $α$-원형원반 모델을 사용하여 점성 매개변수 $α$를 추론하였다.
• 핵부 옵티컬 광도를 사용하여 에딩턴 비율을 계산하여 응집 효율성을 평가하고 초에딩턴 응집이 발생하는지 여부를 판단하였다.
• 세이퍼트 1은하계와 PG 준은하 간의 유도된 $α$ 값 간의 시스템적 차이를 확인하기 위해 비교하였다.
• 모델 예측과 관측된 복사 및 스펙트럼 에너지 분포를 비교하여 원반 기울기를 평가하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 총 광도 대신 핵부 B-대역 magnitudes를 사용할 경우 AGN의 블랙홀 질량과 응집률 추정치에 차이가 생기나?
• RQ2 은하 주변부 영향을 최소화했을 때, 세이퍼트 1은하계에서 유도된 $α$-viscosity 매개변수와 PG 준은하 간에 유의미한 차이가 있는가?
• RQ3 다시 계산된 응집률은 대부분의 세이퍼트 1은하계와 PG 준은하가 에딩턴 한계 이하로 응집하고 있는가를 시사하는가?
• RQ4 $α$-원형원반 매개변수의 차이가 세이퍼트 1은하계와 준은하 간의 관측된 스펙트럼 및 광도 성질의 상이함을 설명할 수 있는가?

주요 결과

• 핵부 광도를 사용할 경우, PG 준은하에 비해 세이퍼트 1은하계의 $α$-viscosity 매개변수 $α$가 더 낮게 나타나 원반 물리학상의 본질적 차이를 시사한다.
• 핵부 옵티컬 광도를 사용할 경우, 샘플의 대부분 천체가 에딩턴 한계 이하로 응집하고 있음을 확인하였다.
• 핵부 magnitudes를 사용함으로써 은하 주변부 영향이 감소하여 재계산된 블랙홀 질량과 응집률이 더 정확해졌다.
• $α$ 값의 차이는 세이퍼트 1은하계와 준은하 간의 응집원반 구조나 효율성이 다를 수 있음을 시사한다.
• 결과는 세이퍼트 1은하계와 준은하 간의 관측된 상이함이 은하 주변부 빛으로 인한 관측 편향이 아니라 본질적인 원반 성질에서 기인할 수 있음을 지지한다.