Quasar


● Quasar survey
名称手法代表的な survey
UV excess technique U-B <-0.4BQS (Schmidt & Green 1983), PG (Green,Schmidt,Liebert 1986)
Objective prism surveyEmission line searchLBQS (Chaffee et al. 1991 他), HQS (Hagen et al. 1995)
Grism survey Emission line searchPTGS (Schneider et al. 1994)
Multicolor survey 2-5 color diagram? (Koo & Kron 1982), SDSS (Schneider et al. 2003 他)
Spectroscopic survey Spectral feature2QZ (Croom et al. 2002 他)

● QuasarSED

● Quasar の性質
Optical/UV spectrum (HST)Figure/Caption
Optical/UV spectrum (SDSS)Figure/Caption
 α=-1.76 (300Å-1200Å) => α=-0.46 (1200Å-5000Å) => α =-1.58 (5000Å-, hot dust の影響)
 Big blue bump と Small blue bump
Optical/UV spectrum (X-Shooter)Figure/Caption
Optical/NIR SED Figure/Caption
 Big blue bump の影響で、1μm で凹型のSEDになる
X ray spectrum Figure/Caption
 全体として α=1-Γ=-0.8 ~ -1.0 (power-law, reflection components, Fe-K line, Warm absorbers)
GP(Gunn-Peterson)効果 Figure/Caption
 Lyαより短波長側の continuun が Quasar 周辺の中性水素により吸収される
GP(Gunn-Peterson)効果 Figure/Caption
 High-z ほど中性水素が多い
Velocity offset Figure/Caption
 原因不明 (inflow/outflow, dust の影響, 相対論的効果, 異なる場所からの放射)
N enrichment Figure/Caption
 IMF が high-mass star に偏っている環境下では N abundance が増大
MS 1512-cB58 Figure/Caption
  α-element だけが先にできている状態 (primary N の出る前の状態)
Z - line ratio 関係 Figure/Caption/Text
 2ndary population star による N enrichment の効果を利用して abundance を出す方法
MBH と Quasar spectra Figure/Caption
 MBH が大きくなると輝線幅が広がり continuum が増大
Baldwin Effect Figure/Figure/Caption Figure/Caption
Baldwin Effect (β - χ 関係) Figure/Caption/Text Figure/Caption
 明るい source ほど continuum が soft であると解釈されているが、いまいちはっきりしない
Hβ と MgII の FWHM 比較 Figure/Caption
Hβ と CIV の FWHM 比較 Figure/Caption
 High-z Quasar で Hβ の代りに使われるもの
Hα,Hβ,MgII,CIV CIV で求めた MBH 比較 Figure/Caption
 CIV は使えなさそう...
Hβ と MgII で求めた MBH Figure/Caption
 4次のモーメント(kurtosis) で補正すれば MgII でも使える
MgII の輝線の裾野 Figure/Caption
 高速 Inflow/Outflow 成分が裾野を形成している?
Hα と MgII で求めた MBH Figure/Caption
 COSMOS の暗い AGN で調べたもの
Hα,MgII,CIV で求めた MBH 比較 Figure/Caption, Figure/Caption
 MgII は OK だが CIV はダメ
CIV を補正して求めた MBH Figure/Caption Figure/Caption
 CIV の blueshift 量を用いて補正すればある程度改善する
輝線比から MBH Figure/Caption
 U=∫ν0+∞(Lν/hν)dν/(4πnHcr2) から r を出す方法
z - MBH Figure/Caption Figure/Caption
 MBH は high-z でも大きい
Bulge - MBH 関係 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 最近の結果では結構ばらつきが大きいが...
σ - MBH 関係 Figure/Caption Figure/Caption
 近傍の銀河の結果は明るい AGN には適用できない?
z - MBH/M* 関係 Figure/Caption
 z=4 では MBH/M*比が local の10倍
z - Z 関係 Figure/Caption
 N enrichment を利用して求めた abundance (zf~6-8 で説明可)
L - Z 関係 Figure/Caption Figure/Caption
 明るいものほど abundance が大きい ?
MBH - Z 関係 Figure/Caption
 NV での計測だが...
MBH - Z 関係 Figure/Caption
 N は Quasar 活動期に post starburst phase にある AGB から供給される?
λEdd - Z 関係 Figure/Caption
 近傍での関係が遠方でも保たれている(M - Z 関係や outflow などで説明できるらしいが...)
N rich Quasar Figure/Caption
 SDSS DR1 Quasar 6650 天体の 0.2-0.7% が N enriched Quasar であるらしい
N だけが多い? Figure/Caption
 N enriched Quasar も他の輝線は普通の Quasar と同じ
α - CIV Wabs 関係 Figure/Caption
R - CIV Wabs 関係 Figure/Caption
D - CIV Wabs 関係 Figure/Caption/Text
 SSRQ で、若く compact な source ほど CIV の吸収が大きい
FeII Grotrian 図 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 FeII は UV continuum / collision の他、Lyα photon でも励起される
Turbulent の効果 Figure/Caption
 small blue bump には非常に大きい影響が出る
z - FeII/MgII 関係 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 FeII/MgII は high-z でもほぼ同じ
z - (SiIV+OIV)/CIV 関係 Figure/Caption
 N 以外の輝線でも Z 進化なし
z - (SiIV+OIV)/CIV 関係 Figure/Caption
 UV スペクトルはほとんど変化しない(Cが増えるのは 1Gyr かかるはずだが...)
FeII と他の輝線の関係(EW(FeII)でクラス分け) Figure/Caption
 BLR の FeII は Z と相関があるが NLR では dust に取り込まれている?
RFeII と Hβ幅の関係 Figure/Caption Figure/Caption
 RFeII は Eddington 比で決まり、Hβ幅は円盤状BLRを見る角度で決まる
RFeII と Hβ幅の関係2 Figure/Caption
 RLQ は Hβ 幅が大き目で FeII は弱く、CIV が blueshift しているものはその逆
Hβ幅と radio loud 率の関係 Figure/Caption Figure/Caption
 RL と RQ はほぼ同じスペクトルだが、jet の影響でやや [OIII] が強い
RFeII と Hβ幅の関係3 Figure/Caption Figure/Caption
 L大で Hβ幅の下限値大、スペクトルの違い
PCA Eigenspectra Figure/Caption
 1: 平均, 2: EW, 3: Eddington 比, 4,5: inclination angle という感じ
RFeII と Hβ幅の関係4 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 High-z では関係がわかりにくくなる(高速 outflow の存在率が高い?)、z>2 ではほぼ変化ない感じ
RFeII と Hβ幅の関係5 Figure/Caption
 Eddington 比は R_FeII と相関があるのか... ?
RFeII(UV) と MgII幅の関係 Figure/Caption
 UV でも同様な関係が作れる(continuum level の決定が難しいが...)
FeII(UV) と FeII(opt) の比較 Figure/Caption Figure/Caption
 FWHM は大体相関するが Hβ, MgII との比較ではやや違いが出る(小さい AGN 程 FeII(opt) は外側?)
RFeII(UV) と MBH,L,Eddington 比の関係 Figure/Caption
 FeII(UV) でも Eddington 比に相関が見られる
CIV の FWHM と Blueshift 成分の関係 Figure/Caption
 CIV の outflow 成分(Eddington 比と相関あり)が FWHM に影響を与え MBH を大きく見積もる事に...
CIV の FWHM と Blueshift 成分の関係2 Figure/Caption Figure/Caption
 MgII は disk-wind で CIV の方がより軸に近い所から出ると考えると、inclination で説明できる(こんな感じ?)
CIV の Blueshift と CIV,[OIII] の EW の反相関関係 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 CIV の outflow は銀河スケールの NLR にまで影響している
CIV の Blueshift と Eddington 比の相関関係 Figure/Caption Figure/Caption
 inclination と Eddington 比両方とも影響?
CIV の Blueshift と Hot dust の相関関係 Figure/Caption
 Hot dust は他のパラメータとの相関が無いので、BLR と関係がありそうな感じ
CIV の Blueshift と Radio Jet の関係 Figure/Caption
 関係ないか、関連していても timescale が異なる現象で直接的な関係はなさそう
CIV の Blueshift と UV 輝線比 Figure/Caption Figure/Caption
 UV 輝線比から metallicity などを議論する際は、CIV の type を考慮する必要がある
αox と HeII の相関 Figure/Caption
 X が強ければ FUV も強い、RLQ は RQQ と同じで Jet は HeII とは無関係
αox と Eddington 比の関係 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 X-ray binary の model では λ=0.01 で accreation disk の相転移が起こるが、同様か? (Mrk1018 では単独で確認)
HeII と N2 の関係 Figure/Caption
 HeII/Hβ は metallicity の影響を余り受けずに AGN 判定ができる
FeIII の redshift と BL 輝線幅の相関関係 Figure/Caption
 FeIII の redshift は BH の重力によるもの?
Warm Dust emission Figure/Caption
 7.7μm PAH feature がないので energy source は AGN
FIR 比と dust 温度 Figure/Caption
 30-1000K の dust の影響を顧慮した model
Hot Dust emission Figure/Caption
 2μm bump を探すと Red Quasar が効率よく見つけられる
Hot Dust emission Figure/Caption
 AKARI+Spitzer のサンプルだと 4μm bump がある
FSRQ(αradio>-0.5) の SED Figure/Caption
 Ltorus/Ldisc 比(~1)は RQQ (~1/3-1/2) より大きい
RLQ と RQQ のスペクトルの違い Figure/Caption
 RLQ の方が [OII] が強く少し赤い → RLQ の方が SF が活発で AGN 成長期にある?
Quasar LF Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 HzQuasar LF の進化は DE
Quasar LF Figure/Caption Figure/Caption
 z<2 Quasar LF の進化は LE
Quasar LD Figure/Caption
 LD の peak は z=2.5
Z @z=2.5 Figure/Caption
 Quasar は化学組成の最も進化した系
Quasar の母銀河は Seyfert と同じ Figure/Caption
 Seyfert + Quasar で暗い Quasar と同じになった
FIRST-2MASS red quasar survey Figure/Caption
 BAL Quasar の割合が非常に高い
最も赤い Red Quasar Figure/Caption
 intrinsic な明るさは最大級
Red Quasar の host は spiral Figure/Caption
 AGN 活動に対する merger の割合は luminosity dependent
スペクトルから母銀河成分を分離 Figure/Caption
 SDSS Quasar の stacked spectra から CaII H+K 吸収の深さで母銀河の光度を判定
Lgal - σ([OIII]) 関係 Figure/Caption
MBH - σ([OIII]) 関係 Figure/Caption/補足
 [OIII]幅は母銀河(bulge)の速度分散として代用できる
σgal - σ([OIII]) 関係 Figure/Caption, Figure/Caption
 [OIII]幅は母銀河の速度分散として代用できない
σgal - σ([OIII]) 関係2 Figure/Caption
 最近の結果では微妙...
EW([OIII]) - blueshift 関係 Figure/Caption
 disk が良く見えるほど outflow がこちら向きになる
EW([OIII]) による SED 形状変化 Figure/Caption
 clumpy torus model では、edge on になるほど吸収で torus が赤くなるが、EW([OIII]) にも違いが出る
EW([OIII]) による SED 形状変化2 Figure/Caption
 [OIII] が強いと warm dust も多い
EW([OIII]) による SED 形状変化3 Figure/Caption Figure/Caption Figure/Caption
 [OIII] が強いと hot dust は弱くなる(CF は Lbol で規格化した flux、ionization cone 大 → torus solid angle 小)
L[OIII] - 広がり関係 Figure/Caption, Figure/Caption, Figure/Caption
 [OIII] が明るいほど outflow が強くなる
Red Quasar からの [OIII] outflow Figure/Caption
 この段階では母銀河の外までは吹き出していない感じ
[OIII] と Jet の関係 Figure/Caption
 NLS1 では [OIII] は Jet 有無の判定に使える
Mgal - MBH 関係 Figure/Caption
 z~0.2 では小さい銀河ほど BH はできていない
z<1 Quasar の母銀河 Figure/Caption Figure/Caption
 green valley に位置する, 母銀河が若いほど活動的
High-z Quasar の dust Figure/Caption Figure/Caption
 SMC よりも FUV で flat
球形 dust Figure/Caption
 半径0.54μm の球形 dust で flat extinctin が説明可
Red Quasar のスペクトル Figure/Caption
 DESI でデータが大量に...
Red Quasar の dust Figure/Caption
 z>2 のものは SMC type だが、z~1 だと判別不能
Red Quasar の dust Figure/Caption
 SDSS temlpate + SMC dust では形が合わない
Red Quasar の dust その2 Figure/Caption Figure/Caption
 多くの Red Quasar で SMC dust よりも steep (赤化している以外は通常の quasar と同じ)
Red Quasar の明るさ Figure/Caption
 どの z でも最も明るい Quasar に対応
Red Quasar の SED Figure/Caption
 disk 成分のみ赤く他は通常 quasar と同じ(CIV blueshift 大, [OIII] の裾野が広いものが多い => outflow 中に dust が?)
F2M Quasar の [OIII] superbubble Figure/Caption
 Quasar 誕生の現場
Quasar の変光 Figure/web Figure/Caption
 長期的には同じ変光だが、短期では短波長ほど変光
変光の構造関数 Figure/Caption Figure/Caption
 期間が離れるほど違いが大きいが、限界が存在
Damped Random Walk model Figure/Caption
 上記構造関数を説明する Disk model
変光の構造関数2 Figure/Caption
 thermal timescale(∝λ2√L) で時間を規格化すると timescale が揃う
変光の構造関数3 Figure/Caption
 Hβ が広く CIV の blueshift が小さいほど変光幅が大きい
周期的に変光する Quasar Figure/Caption
 Binary BH だとすると、logM = 8.5, d = 0.01pc
SDSS-HSC 比較 Figure/Caption
 長期的には AGN は必ず暗くなる
変光天体の観測シミュレーション Figure/Caption
 減光天体が多いのは selection effect
"Changing Look" quasar Figure/Caption
 8-10年スケールで、BLR が ON/OFF
BLR のみが見えている Red Quasar Figure/Caption
 Unification model では説明できない? (誕生直後かもと思ったが... ztf light curve)
BLR が存在しない Blue Quasar Figure/Caption
 Disk wind で BLR が吹き飛ばされた?
Quasar が軌道運動?Figure/Caption
 Mrk1018 では 29年周期のBH軌道運動が Type1 <=> Type1.9 の原因?
WISE W1,W2 で Quasar を識別 Figure/Caption
 COSMOS field での結果(ApJ,753,30)を SDSS data + Random Forest algorithm でより明確に再現
WISE W1,W2 で Quasar を識別2 Figure/Caption
 z-W1 で z>6.5 識別
WISE W1,W2 で Quasar を識別3 Figure/Caption
 u-W3 で Red Quasar 識別
遠方 or 明るい AGN 程 Red Quasar 率が高い Figure/Caption
 JWST MIRI で sed 識別すると数がかなりあることが判明

iwamuro@kusastro.kyoto-u.ac.jp