[논문 리뷰] NGC 5506 Unmasked as a Narrow Line Seyfert 1: A Direct View of the Broad Line Region using Near-IR Spectroscopy

Neil M. Nagar, E. Oliva외 2명|ArXiv.org|2002. 07. 19.

Seismic Waves and Analysis인용 수 59

한 줄 요약

이 논문은 NGC 5506의 near-IR 스펙트로스코피를 제시하며, 이는 넓은 선형 영역(BLR)의 진단적 특징인 1–1.4 μm 범위 내에서 넓은 발광선(O I λ1.1287 μm 및 Fe II 선)을 보여주어, 이가 넓은 선형 영역(BLR)에 기인한 것임을 명확히 규명한다. 핵심 결과는 NGC 5506가 처음으로 확인된 광학적으로 은폐된 NLSy1임을 입증하며, BLR로 향하는 A_V > 5의 흡광도를 가지며, 오랫동안 지속된 분류 모순을 해결하고 이의 이례적인 X선 및 전파 성질을 설명한다.

ABSTRACT

This letter presents incontrovertible evidence that NGC5506 is a Narrow Line Seyfert 1 (NLSy1). Our new 0.9-1.4 micron spectrum of its nucleus clearly shows the permitted OI 1.1287 micron line (with full width at half maximum <2000 km/s) and the `1 micron FeII lines'. These lines can only originate in the optically-thick broad line region (BLR) and, among Seyfert nuclei the latter series of lines are seen only in NLSy1s. The obscuration to the BLR, derived from a rough estimate of the OI 1.1287 micron / OI 8446 Angstrom ratio and from the reddening of the near-IR Paschen lines, is A_v > 5. Together, these results make NGC5506 the first identified case of an optically-obscured NLSy1. This new classification helps explain its radio to X-ray properties, which until now were considered highly anomalous. However, interesting new concerns are raised: e.g., NGC5506 is unusual in hosting both a `type 1' AGN and a nuclear water vapor megamaser. As the brightest known NLSy1, NGC5506 is highly suitable for study at wavebands less affected by obscuration.

연구 동기 및 목표

• NGC 5506가 유형 1.9 또는 유형 2 세이퍼트 은하 중 어느 것으로 분류되어야 할지 오랫동안 지속된 분류 모순을 해결하기 위해.
• 이전 연구에서 관측된 넓은 발광선이 광역 영역(BLR)에 기인한 것인지, 산란 또는 적색화 효과 때문인지 확인하기 위해.
• O I λ1.1287 μm 및 Fe II 선과 같은 near-IR 진단을 사용하여 NGC 5506의 BLR 방향으로의 은폐 정도를 조사하기 위해.
• 직접 BLR 검출에 기반한 AGN 유형 재분류를 통해 NGC 5506의 이례적인 X선 및 전파 성질을 명확히 하기 위해.
• NGC 5506가 프로토타입으로서 밝고 변동성이 큰 '유형 2' 세이퍼트 은하들 중 일부가 실제로 은폐된 NLSy1일 수 있는지 평가하기 위해.

제안 방법

• 0.9–1.4 μm 범위에서 0.75″ 슬릿을 사용하여 3.5 m Telescopio Nazionale Galileo(TNG)의 NICS 장치를 통해 near-IR 스펙트럼을 확보하였다.
• 표준 항성으로 보정된 스펙트럼을 사용하여 조도 보정을 수행하였으며, 동일한 설정에서 관측한 G5V 항성(HIP 69160)을 이용해 대기 흡수를 보정하였다.
• H I 관측에서 유도된 후퇴 속도 1815 km s⁻¹를 사용하여 도플러 보정을 적용하였다.
• O I λ1.1287 μm 선과 약 1 μm 부근의 Fe II 다중선은 NLSy1에서만 관측 가능한 직접적인 BLR 추적자로 사용되었다.
• O I λ1.1287 μm / O I λ0.8446 흐름 비율을 이용하여 BLR로 향하는 흡광도를 추정하였으며, 이는 내재 비율 1.34를 가정하고 적색화 곡선과 비교하였다.
• Paschen 선형형을 분석하여 좁은 선 영역(NLR) 기여도를 평가하고 BLR 성분을 분리하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이전 스펙트럼에서 관측된 넓은 발광선이 실제로 광역 영역(BLR)에서 기인한 것인지, 산란 또는 적색화 효과 때문인지?
• RQ2 NGC 5506의 분류가 유형 1.9 또는 유형 2 세이퍼트로 갈림길에 서 있는 상황에서 진정한 스펙트럼 유형은 무엇인가?
• RQ3 NGC 5506의 광역 영역(BLR)은 얼마나 많은 정도로 먼지에 의해 은폐되어 있으며, 시각 흡광도(A_V)는 얼마인가?
• RQ4 왜 NGC 5506의 X선 및 전파 성질은 유형 2 세이퍼트로서는 이례적으로 보이며, NLSy1로 재분류함으로써 어떻게 이 문제를 해결할 수 있는가?
• RQ5 NGC 5506의 발견을 바탕으로, 밝고 변동성이 큰 '유형 2' 세이퍼트 은하들 중 일부가 실제로 은폐된 NLSy1일 수 있는가?

주요 결과

• NGC 5506의 near-IR 스펙트럼은 FWHM < 2000 km s⁻¹인 O I λ1.1287 μm 선을 명확히 검출하여 광역 영역(BLR) 존재를 확인한다.
• NLSy1의 알려진 진단자인 '1 μm Fe II 선'의 검출은 NGC 5506가 Narrow Line Seyfert 1 은하임을 강력히 뒷받침한다.
• O I λ1.1287 μm / O I λ0.8446 흐름 비율이 ≥ 2로 제약되며, 이는 A_V > 5의 상대적 적색화를 의미하여 BLR로 향하는 상당한 은폐가 있음을 시사한다.
• 핵심부에서 관측된 [O III]/Hβ 비율 7.5는 BLR로 기인한 흡광도를 고려할 경우 내재 비율이 < 3일 것임을 고려할 때, 매우 높은 흡광도를 가진 BLR와 일치한다.
• NGC 5506는 처음으로 확인된 광학적으로 은폐된 NLSy1로, 이 재분류를 통해 오랫동안 지속된 이례적인 X선 및 전파 성질이 해소된다.
• 이 은하의 경우 가장 밝은 알려진 NLSy1이므로, 은폐 영향을 덜 받는 near-IR 및 기타 파장대에서의 다파장 연구에 매우 적합하다.