[論文レビュー] Study of LINER sources with broad H(alpha) emission. Spectral energy distribution and multiwavelength correlations

George Younes, D. Porquet+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 26, 2012

Astrophysical Phenomena and Observations参考文献 140被引用数 26

ひとこと要約

本研究は、6つのLINER 1s（H𝛼の幅広い線を示すLINER）のスペクトルエネルギー分布（SED）と多波長相関を、同時的なUVおよびX線データを用いて分析した。SEDは電波強度の高いクェーサーに類似しており、弱いUV過剰（⟨αox⟩ ≈ −1.17 ± 0.02）を示し、X線スペクトルは電波弱いクェーサーに類似している。全波長放射度はAGNと比較して2桁程度小さい。これらの結果は、複雑な降着メカニズムを示しており、X線放射においてRIAFとジェット支配の両方の証拠が矛盾する。

ABSTRACT

(Abridged) We attempt to infer the accretion mechanism and radiative processes giving rise to the SEDs of a well-defined optically-selected sample of LINERs showing a definite detection of broad Halpha emission (LINER 1s). We construct SEDs for six LINER~1s with simultaneous UV and X-ray fluxes, and we looked for multiwavelength, radio to X-ray and UV to X-ray, correlations. At a given X-ray luminosity, the average SED of the six LINER 1s in our sample: (1) resembles the SED of radio-loud quasars in the radio band, ~-2.7, (2) exhibits a weak UV bump, ~-1.17+-0.02 with a dispersion sigma=0.01, and (3) displays a X-ray spectrum similar to radio-quiet quasars. The bolometric luminosities inferred from the SEDs are extremely faint, at least two orders of magnitude lower than AGN. The X-ray bolometric correction, kappa_(2-10 keV), of our sample is lower than in the case of AGN, with a mean value of 16. We find a strong anticorrelation between the radio loudness parameter, R_X, and the Eddington ratio for our sample, confirming previous results. Moreover, we find a positive correlation between the radio luminosity and the X-ray luminosity which places AGN-powered LINERs, on a radio-power scale, right between low luminosity Seyferts and low luminosity radio galaxies. We complement our alpha_ox list with values derived on a well defined sample of UV-variable LINERs, and establish a strong positive correlation between alpha_ox (considering negative values) and the Eddington ratio, in contrast to the correlation found for luminous AGN. Lastly, we tested two different fundamental planes existing in the literature on our sample, in an attempt to put constraints on the debated origin of the X-ray emission, "RIAF versus jet". The results came contradictory with one pointing toward a RIAF-dominated X-ray emission process and the other pointing toward a jet domination.

研究の動機と目的

• 同時的な多波長SEDを用いて、H𝛼の幅広い線を示すLINER 1sにおける降着メカニズムと放射過程を調査すること。
• LINER 1sにおけるX線放射が、放射効率が低い降着流（RIAF）に起因するのか、ジェット支配のプロセスに起因するのかという議論を解消すること。
• 低lluminosity AGNにおける電波強度、X線放射度、Eddington比との関係を検討すること。
• 既存のブラックホール活動の基本的平面とLINER 1sの整合性を検証すること。
• UVからX線へのスペクトル形状（αox）がEddington比と相関するかどうかを、明るいAGNと対比して検証すること。

提案手法

• XMM-Newton OMによる同時UV（XMM-Newton OM）およびXMM-Newton EPICによるX線（XMM-Newton EPIC）フラックスを用いて、6つのLINER 1sのSEDを構築した。
• 5 GHzにおける高分解能電波データ（VLAまたはVLBI）を取得し、電波強度パラメータRX = νLν(5 GHz)/L2–10 keVを計算した。
• UVからX線へのスペクトル傾きαox = 0.383 log(fX / fν)を計算し、X線放射に比してUV過剰の程度を定量化した。
• αox、RX、X線放射度、Eddington比の相関関係を分析し、降着物理学を推論した。
• ブラックホール活動の2つの基本的平面（Yuan et al. (2009) および Plotkin et al. (2011)）を適用し、X線放射におけるRIAF支配とジェット支配の両立可能性を検証した。
• UV変動性を持つLINERサンプルからの既存のαox値と組み合わせ、統計的傾向を強化した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 電波帯、UV帯、X線帯において、LINER 1sのSEDは電波強度の高いクェーサーおよび電波弱いクェーサーとどのように比較されるか？
• RQ2 LINER 1sにおけるαoxとEddington比の関係は何か？また、明るいAGNと比べてどのように異なるか？
• RQ3 LINER 1sにおける電波強度（RX）とEddington比の間に相関があるか？これは降着モードに何を示唆するか？
• RQ4 ブラックホール活動の基本的平面は、LINER 1sにおけるX線放射がRIAF支配かジェット支配かを支持するか？
• RQ5 LINER 1sは、低lluminosityのSeyfert銀河および低lluminosityの電波銀河と比較して、電波放射度対X線放射度平面のどこに位置するか？

主な発見

• 同じX線放射度において、6つのLINER 1sの平均SEDは電波強度の高いクェーサーに類似しており、⟨log RX⟩ ≈ −2.7である。
• 平均的なUVからX線へのスペクトル傾きはαox ≈ −1.17 ± 0.02であり、X線に比して弱いUV過剰を示し、分散が小さい（σ = 0.01）。
• LINER 1sのX線スペクトル形状は、電波弱いクェーサーと一致しており、類似したX線放射プロセスを示唆している。
• SEDから推定される全波長放射度は極めて弱く、通常のAGNと比較して少なくとも2桁小さい。
• RXとEddington比の強い反比例関係が確認され、LLAGNにおける既存の結果を確認し、LINER 1sへと拡張した。
• 電波放射度とX線放射度の正の相関関係により、LINER 1sは低lluminosityのSeyfert銀河と低lluminosityの電波銀河の間の電波出力スケール上に位置している。