論文紹介

A Systematic Search for Changing-Look Quasars in SDSS

C.L.MacLeod, N.P.Ross, A.Lawrence, M.Goad, K.Horne, W.Burgett, K.C.Chambers, H.Flewelling, K.Hodapp, N.Kaiser, E.Magnier, R.Wainscoat, C.Waters

arXiv:1509.08393

Introduction

• Quasar の変光：　〜0.2mag、数ヶ月〜数年
  通常、明るい時ほど青くなる
  BLR の変光は continuum に比べて遅れ(~100d√(L/10⁴⁶erg/s)、変光量も小さい

• 'changing-look' quasars：　continuum, BLR が無くなった or 現れた
  SDSS と Pan-STARRS(PS1) の比較により非常に大きく変光したものから発見

Data

Imaging Data

• SDSS
  DR7 ＋ S82 のデータ

• Pan-STARRS1 3π Survey
  g,r,i,z,y の５バンド、δ>30°、最大４epocs/yr × 3.5年

• Catalina Sky Survey
  小惑星探査のプロジェクトで、参考程度

Spectroscopic Data

• SDSS I/II と SDSS III(BOSS) 両方で分光された quasar
  DR7Q と DR12Q の両方に含まれる 25,264天体

Sample Selection

• SDSS DR7 と PS1 の比較
  以下の表３行目の条件で PS1 のデータが使われている
  

  最大の|Δg|と対応する|Δt|の分布（上段：Observed、下段：Rest）
  changing-look が発生するのは、数年というオーダー

  

The Changing-Look Quasars

• リスト
  z<0.63 なのは多分 selection effect が原因（Hβは z<0.8 まで）

  

• 赤方偏移分布

  

  あまり遠くはないが、明るさとしては十分に quasar クラス

  

• signuficance の指標
  N_σ(λ) = (f₂-f₁)/√(σ₂²+σ₁²)
  

Appearing BELs

• BEL が現れた４天体
  ２つ目は唯一の radio source

  

  DR7Q を出発点としたため、初めの段階でも MgII の BEL が存在する
  また、SDSS 分光器は BOSS 分光器よりも感度が悪いため、暗→明のものは検出しづらい

Disappearing BELs

• BEL が消えた５天体
  １つ目は唯一の XMM source

  

  ２つ目は BOSS で数回観測されているが、かなり暗い
  ３つ目以降は S82 ではないが、Hβ の変光は 3σ 以上

Both Appearing and Disappearing BELs

• BEL が消えて現れたもの
  １年の間に大きく変化した

  

  MgII の EW はほとんど変化していない
  通常の RM モニタでは MgII の輝線強度が一定のまま continuum が変動するので、この変動は特殊

Continuum Changes

• 変光成分の power は β〜0.2 で、standard thin disk で大体合う
  変光の原因は disk の状態変化が原因と考えて良さそう

Comparison to Previously Reported Changing-Look Quasars

• 既に changing-look が報告されているもの

  

  １つ目と４つ目は DR7Q に入っていない
  ３つ目は BOSS で分光されていないので漏れたもの
  １つ目は今回の選定に用いた閾値が厳しすぎる可能性を示している

Discussion

• |Δg|>1mag 天体の 1% が changing-look
• Hβ が最も良く変化するが、SDSSでは z<0.8 が限界
  (CIV は wind の影響があり、MgII は変化が鈍いので Hβ が best)
• 変光成分は disk の温度変化で、早いものでは１年未満で変化
  母銀河による赤化はほとんどない
• 増光状態が 2000日以上にわたって持続するものは、
  中心核の obscuration の変化か accretion rate の変化でないと説明できない

Observed Timescales for BEL (Dis)appearance

• 期間を空けてスペクトルを比較するほど changing-look の確率は上がる
  どこまで上がるのか今後も調査を続ける必要がある

  

• Light curve を見ると、増光は早く減光は遅いように見える

• 単純な減光量の変化のみでは変光は説明できない

  

  continuum の形状が合わない
  BEL 強度が合わない