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早稲田大学　伊藤裕貴

死んだ電波ローブを取り囲むシェルからの放射. 早稲田大学　伊藤裕貴. 共同研究者. 紀　基樹 国立天文台. 川勝　望 筑波大学. ＠多波長放射で探る活動銀河中心核ジェット　 2011 9/27. 電波ローブの周囲に形成されるシェル. シェル = 衝撃波を通過した星間物質. 中心核. 電波ローブ. エネルギー生成. シェル. 衝撃波. エネルギー運搬. ジェット. 中心核. エネルギー散逸. シェル　　　　　　　　　. ローブ　　　　　　　. 接触不連続面. シェルの観測. ケンタウルス A. Ｘ線観測（ Chandra ）.

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Presentation Transcript

  1. 死んだ電波ローブを取り囲むシェルからの放射死んだ電波ローブを取り囲むシェルからの放射 早稲田大学　伊藤裕貴 共同研究者 紀　基樹 国立天文台 川勝　望 筑波大学 ＠多波長放射で探る活動銀河中心核ジェット　2011 9/27

  2. 電波ローブの周囲に形成されるシェル シェル = 衝撃波を通過した星間物質 中心核 電波ローブ エネルギー生成 シェル 衝撃波 エネルギー運搬 ジェット 中心核 エネルギー散逸 シェル　　　　　　　　　 ローブ　　　　　　　 接触不連続面

  3. シェルの観測 ケンタウルスA Ｘ線観測（Chandra） 非熱的放射（シンクトロン）S∝ν-α シェル γe ~ 108(B/10μＧ) -1/2 超相対論的電子が存在 シェルは粒子加速の現場となっている e.g.,Fujita+(2007), Berezhko (2008), Croston + (2009), Ito+(2011)

  4. ・ジェットから供給されたエネルギーはローブとシェル　　・ジェットから供給されたエネルギーはローブとシェル　　 　に同程度分配される ・ローブとシェルは共に粒子加速を伴う　　 ・ローブ内からは明るい電波放射が観測される ・シェルが電波で直接観測された例はない　 radio quiet shell e.g., Carilli et al. 1998 Lobeの放射がshellの放射を卓越している

  5. 死んだ電波ローブに付随するシェル Reynolds & Begelman 1997 電波のflux-limited sampleでコンパクトな電波銀河（R<few kpc）の占める割合（~15-30%）は年齢から予想されるもの(0.01%)よりもはるかに大きい 多くの電波銀河は進化の途中で死んでいる可能性を示唆 e.g.,Gugliucci + 2005, Kunert-Bajaszewska+2005, 2006, Orienti+2008,2010 ジェット活動がなくなった天体 ローブは急激に暗くなる ・ ジェットから非熱的電子の注入がなくなる e.g, Reynolds+ 1997, Mocz+2010, Nath 2010 シェルはローブのように急激に暗くならない ・ bow shockからの非熱的電子の注入が続く ローブよりシェルが明るいphase (shell-dominated)になる

  6. 本研究 ジェット活動が止まった天体のローブ及びシェルからの放射を評価　　　　　　　　　 Lobe-dominated jet Jet injection が止まる shell-dominated Fading phase

  7. ダイナミクス thin shell approximation (e. g., Ostriker & McKee 1988) 仮定 ・球対称膨張 ・周辺物質の密度 tj ：ジェット注入のduration Lj ：ジェットのpower (I) 定常的なエネルギー注入のあるblast wave (II) 点源爆発のblast wave (Sedov-Taylor expansion)

  8. ダイナミクス シェルとローブの内部エネルギーの進化 (I) ジェットのエネルギー注入に伴い増大 (II) エネルギー一定 断熱膨張により徐々に冷える ：シェルの内部エネルギー ：ローブの内部エネルギー

  9. シェル内の非熱的電子 ・ cooling ・ injection Maximum energy Adiabatic cooling Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 Normalization factor - 降着円盤からのＵＶ放射 - ダストトーラスからのＩＲ放射 - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB

  10. シェル内の非熱的電子 ・ cooling ・ injection Maximum energy Adiabatic cooling Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 Normalization factor 中心核起原の放射は考慮しない - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB

  11. ローブ内の非熱的電子 ・ cooling ・ injection Maximum energy Adiabatic cooling Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 Normalization factor - 降着円盤からのＵＶ放射 - ダストトーラスからのＩＲ放射 - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB

  12. ローブ内の非熱的電子 ・ cooling ・ injection Adiabatic cooling Injection無し Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 中心核起原の放射は考慮しない - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB

  13. 非熱的電子のエネルギー分布の進化 シェル ローブ Radiative cooling t=10^5 yr (R~1.5kpc) Lobeはジェットからの粒子注入がなくなると、急激に冷える t=5×10^5 yr (R~5kpc) t=10^6 yr (R~8kpc) t=10^7 yr (R~30kpc)

  14. 放射スペクトルの進化 Jetからの注入がなくなるとshellからの放射が卓越する

  15. 観測可能性に関して D=1Gpc 未同定電波源の候補 ALMA、SKAのターゲット

  16. まとめ 死んだ電波ローブに付随するシェルからの放射の進化を評価した - ジェットの注入が止まるとローブは急激に暗くなるため、シェルの放射が卓越する - 死んだ電波銀河の直接検出にはシェルの放射を観測する必要がある - SKAやALMAのターゲット

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