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活動銀河中心核の金属量から探る銀河と巨大ブラックホールの共進化
松岡 健太(愛媛大学)
長尾 透(愛媛大学)R. Maiolino(Roma obs.)A. Marconi(U. Florence)谷口 義明(愛媛大学)
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■活動銀河中心核(AGN)光度-金属量関係
・AGN光度・・・・・・ブラックホール質量、エディントン比
・AGNの金属量・・・・星形成史(母銀河の形成史)
▶銀河と巨大ブラックホールの共進化の解明
INTRODUCTION
Broad line regionNarrow line region
Nagao et al. 2006 Matsuoka et al. 2009
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INTRODUCTION
■過去の研究:AGN光度-金属量関係の起源Shemmer et al. 2004
Warner et al. 2004
エディントン比‒金属量関係
ブラックホール質量‒金属量関係Log L/LEdd
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DATA
■SDSS (Sloan Digital Sky Survey) data release 7
QSO spectrum sample (Non BAL)
... 2677 spectra @ 2.3 < z < 3.5
各ブラックホール質量、エディントン比毎にcomposite spectrum を作成
それぞれの composite spectra の輝線強度比を測定
ブラックホール質量、エディントン比の金属量依存性を調査
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RESULTS (composite spectra)ブラックホール質量
-0.6 < log(L/LEdd) < -0.4
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RESULTS (composite spectra)
9.4 < logMBH < 9.6
エディントン比
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RESULTS (emission line ratios)
-0.4 < log(L/LEdd) < -0.2
-1.0 < log(L/LEdd) < -0.8
8.8 < logMBH < 9.0
9.6 < logMBH < 9.8
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RESULTS (emission line ratios)
-0.4 < log(L/LEdd) < -0.2
-1.0 < log(L/LEdd) < -0.8
8.8 < logMBH < 9.0
9.6 < logMBH < 9.8
AGN光度-金属量関係の起源 エディントン比-金属量関係 ○ブラックホール質量‒金属量関係
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■AGN光度-金属量関係の物理的起源 ブラックホール質量-金属量関係が支配的 仮定:ブラックホール質量と母銀河質量には相関がある (マゴリアン関係)
銀河質量-金属量関係を示唆
AGN光度-金属量関係は赤方偏移に対して無進化 今回の結果 ブラックホール質量-金属量関係は赤方偏移に対して無進化 マゴリアン関係が成り立つと仮定 銀河質量-金属量関係は赤方偏移に対して無進化
▶過去の銀河質量-金属量関係の研究結果と矛盾する
DISCUSSION
問題点
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DISCUSSION Kawakatu et al. 2003
■選択効果の影響
高光度クェーサーにバイアス
⇒星形成がほぼ完了してしまった クェーサーにバイアス
低光度クェーサーを用いた AGN光度-金属量関係の調査が重要
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DISCUSSION Kawakatu et al. 2003
SWANSに期待!!
■選択効果の影響
高光度クェーサーにバイアス
⇒星形成がほぼ完了してしまった クェーサーにバイアス
低光度クェーサーを用いた AGN光度-金属量関係の調査が重要
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CONCLUSION
■銀河と巨大ブラックホールの共進化の解明
▶AGN光度-金属量関係の起源の解明(BH質量 or エディントン比?)
方法:SDSS の QSO spectra から診断(2.3 < z < 3.5)
▶巨大ブラックホール質量-金属量関係が支配的
仮定:遠方宇宙でマゴリアン関係が成立
▶銀河質量-金属量関係を示唆
問題:過去の銀河質量-金属量関係の研究結果と矛盾
▶選択効果の影響
課題:低光度クェーサーを用いたAGN光度-金属量関係の調査SWANSに期待!!
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APPENDIX (metallicity measurement)
■輝線強度比:N V/C IV、N V/He II、(Si IV+O IV])/C IV、Al III/C IV
Nagao et al. 2006
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APPENDIX (line fitting)
■Fitting:指数関数 F0 × (λ/λ0)-α for λ > λ0 Fλ = F0 × (λ/λ0)+β for λ < λ0{
Wavelength [Å]
Normalized Flux
F OBS/FMODEL