[논문 리뷰] The nature of the extreme kinematics in the extended gas of high redshift radio galaxies

M. Villar-Martı́n, L. Binette외 1명|arXiv (Cornell University)|1999. 03. 09.

Astrophysics and Cosmic Phenomena참고 문헌 2인용 수 6

한 줄 요약

이 연구는 적색이동 z > 2인 고적색비율 라디오은하에서 고적색비율 라디오은하 주변의 확장된 가스에서 극단적인 운동학적 특성을 UV 보정 프레임 스펙트로스코피를 사용해 조사한다. 세 개의 강력한 협대선 라디오은하와 하나의 초광도형 타입 2 AGN에 대해 수행된 분석에서, 넓은 발광선(FWHM > 1000 km/s)이 관측되어 고속도 가스를 시사하며, 이는 주로 라디오 제트에 의해 유도된 충격파의 결과일 가능성이 있다. 그러나 직접적인 제트 상호작용이 없는 영역에서도 높은 속도가 관측되어, 외부 에너지 공급원, 예를 들어 외부 유동이나 난류와 같은 추가적인 물리적 과정이 가스의 자극과 가속화에 기여할 수 있음을 시사한다.

ABSTRACT

We present UV rest frame spectra of 3 powerful narrow line radio galaxies and the hyperluminous type 2 active galaxy SMM02399-0136, all at high redshift (z>2). We find high velocities (FWHM>1000, km/s) in the extended gas of all objects. A natural explanation is the interaction between the radio jet and the ambient gas, that drives shocks into the gas and accelerates the clouds. However, the existence of high velocities in regions where such interactions are not taking place implies that other processes can play a role. We discuss here several possible mechanisms.

연구 동기 및 목표

• 고적색비율 라디오은하의 확장된 발광선 영역에서 극단적인 가스 운동학(제이드 FWHM > 1000 km/s)의 기원을 이해하는 것.
• 관측된 고속도 가스를 설명하기 위해 라디오 제트 상호작용만으로 충분한지 여부를 판단하는 것.
• 고적색비율 활성 은하의 확장된 영역에서 제트에 기인하지 않은 과정이 가스를 어떻게 가속화하는지 조사하는 것.
• 충격 자극, 외부 유동, 난류가 확장된 가스의 운동학적 및 이온화 상태를 어떻게 형성하는지 평가하는 것.

제안 방법

• 적색이동 z > 2인 세 개의 강력한 협대선 라디오은하와 하나의 초광도형 타입 2 AGN에 대해 UV 보정 프레임 스펙트로스코피를 확보하는 것.
• 확장된 가스에서 전체 폭 반폭(FWHM)과 도플러 속도 이동을 측정하기 위해 발광선 프로파일을 분석하는 것.
• 고속도 가스 영역을 알려진 라디오 제트 위치와 비교하여 제트-가스 상호작용 여부를 평가하는 것.
• 외부 유동, 난류, 중력 잠재에너지 방출과 같은 대체 메커니즘을 비제트 영향 영역에서의 운동학을 설명하기 위해 평가하는 것.
• 표준 광이온화 모델을 사용하여 이온화 조건을 평가하고 자극 메커니즘을 제약하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고적색비율 라디오은하의 확장된 가스에서 관측된 극단적인 선 브로드닝(FWHM > 1000 km/s)의 원인은 무엇인가요?
• RQ2 라디오 제트에 의한 충격파가 확장된 영역에서 관측된 고속도 가스를 얼마나 잘 설명할 수 있나요?
• RQ3 직접적인 라디오 제트 상호작용이 없는 영역에서 외부 유동이나 난류와 같은 제트와 관련 없는 과정의 운동학적 징후가 존재하는가요?
• RQ4 확장된 가스의 운동학적 특성은 라디오 구조와 활성 은하핵 활동과 어떻게 상관관계가 있나요?

주요 결과

• 관측된 모든 고적색비율 라디오은하는 FWHM가 1000 km/s를 초과하는 확장된 발광선 가스를 나타내며, 극단적인 운동학적 활동을 시사한다.
• 고속도 가스 영역은 라디오 제트 구조에 가까운 곳뿐 아니라 멀리 떨어진 곳에도 존재하여, 제트 상호작용이 유일한 원인은 아님을 시사한다.
• 직접적인 제트 상호작용이 없는 영역에서도 고속도 가스가 관측되어, 외부 유동이나 난류와 같은 추가적인 에너지 공급원이 작용하고 있음을 시사한다.
• 자료는 충격 가속이 제트에서 기인한 것과 함께, 제트 외의 비제트 메커니즘까지 포함하는 다성분 자극 모델을 지지한다.