[論文レビュー] The nature of the extreme kinematics in the extended gas of high redshift radio galaxies

M. Villar-Martı́n, L. Binette+1 more|arXiv (Cornell University)|Mar 9, 1999

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 2被引用数 6

ひとこと要約

本研究は、赤方偏移 z > 2 の高赤方偏移電波銀河の周囲における拡張したガスの極端な運動学的特性を、3つの強力な幅狭いライン電波銀河および1つのハイパーキニティックなタイプ2 AGNのUV静止系スペクトル測定を用いて調査する。広い発光線（FWHM > 1000 km/s）が観測され、これは高速ガスを示しており、主に電波ジェットに起因する衝撃波が主要なメカニズムである可能性を示唆するが、直接的なジェット相互作用のない領域においても高い速度が観測され、これにより、アウトフローまたは乱流などの追加的なエネルギー的プロセスが、ジェットに起因する衝撃波を超えてガスの励起と加速に寄与している可能性が示唆される。

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.

研究の動機と目的

• 高赤方偏移電波銀河の拡張した発光線領域における極端なガス運動学的特性（FWHM > 1000 km/s）の起源を理解すること。
• 観測された高速ガスを説明するのに電波ジェットの相互作用のみで十分かどうかを特定すること。
• 高赤方偏移活発銀河の拡張領域におけるジェット非駆動プロセスのガス加速への寄与を調査すること。
• 衝撃励起、アウトフロー、乱流の寄与が、拡張ガスの運動学的およびイオン化構造にどのように寄与しているかを評価すること。

提案手法

• 赤方偏移 z > 2 の3つの強力な幅狭いライン電波銀河および1つのハイパーキニティックなタイプ2 AGNのUV静止系スペクトルの取得。
• 拡張ガスにおける全波幅半値（FWHM）および径方向ドップラー速度シフトの測定のための発光線プロファイル解析。
• 高エネルギーガス領域と既知の電波ジェット位置の比較を通じて、ジェット-ガス相互作用の評価。
• アウトフロー、乱流、重力ポテンシャルエネルギーの放出といった代替メカニズムを、ジェットに影響を受けない領域の運動学的特性を説明するための評価。
• 標準的光電離モデルを用いてイオン化状態を評価し、励起メカニズムを制約する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 高赤方偏移電波銀河の拡張ガスで観測された極端な線幅拡張（FWHM > 1000 km/s）の原因は何か？
• RQ2 電波ジェットに起因する衝撃波が、拡張領域における観測された高速ガスをどの程度説明できるか？
• RQ3 直接的な電波ジェット相互作用のない領域において、アウトフローまたは乱流といったジェット非関連プロセスの運動学的兆候は存在するか？
• RQ4 拡張ガスの運動学的性質は、電波構造および活発銀河核活動とどのように相関しているか？

主な発見

• 観測されたすべての高赤方偏移電波銀河が、FWHMが1000 km/sを超える拡張発光線ガスを示しており、極めて顕著な運動学的活動を示している。
• 高速ガス領域は、電波ジェット構造に近い場所にも遠く離れた場所にも存在しており、ジェット相互作用が唯一の駆動要因ではないことを示唆している。
• 直接的なジェット相互作用のない領域に高速ガスが存在することは、アウトフローまたは乱流といった追加のエネルギー源が関与している可能性を示している。
• データは、ジェットに起因する衝撃加速と他のジェット非駆動メカニズムとが共存する多成分励起モデルを支持している。