硬X線で探るブラックホールと銀河の進化
深沢泰司(広大理)
宇宙を構成する基本要素である銀河が、いつ
どのように形成され、進化してきたか、は、宇宙の
基本的な研究課題
最近の観測により、ブラックホールの形成と
銀河の進化(星生成)が密接に関係することが
わかってきた。
ブラックホール観測の最も効率の良い硬X線で
銀河の進化を探ることを考える。
銀河の進化=星の生成活動の歴史
星、ブラックホールとも
ガス雲が収縮
ブラックホール
星
大質量ブラックホール
ブラックホールは、高エネルギー天体としてだけ
でなく、銀河形成・星生成を探る天体としても
興味深い
銀河の進化の観測
By 電波から可視光
星生成率の歴史を追う
遠赤外線、Hαの
強度を追う
z=2くらいでピーク
銀河の形態の変遷を追う(すばる、HST)
z>2では、銀河衝突が活発のようだ
ガスの量、電離度や分布を
調べる
By 硬X線では
星生成に関係した中で、最も明るいのは
ブラックホール
z~5 QSO
銀河中心の
巨大ブラックホール
AGNとして観測
星生成領域やスター
バースト銀河で最近
生まれた
小中質量ブラックホール
衝突銀河
NeXTでの観測
主流:遠方のAGNの光度関数の進化
Chandra
AGN密度 ASCA
上田et al.
暗いもの
明るいもの
0
10keV以下は、Chandra/Newtonで
さらに進むだろう
2
4
z
10keV以上での観測も重要
Compton-Thick Seyfert 2 の寄与
NGC6240
CXBへの寄与は?
特に40keV-bump
遠方のQSOなどでは、銀河中の
ガスが豊富
隠れているQSOが多い?
10keV以上で初めて、本格的なlogN-logS
隠れたAGNの数を制限する
数100keV以上で初めて、logN-logS
By SGD 視野ごとの揺らぎ
Ginga衛星の手法
ガンマ線BGDの
低エネルギー側を
捕らえられる?
新しいAGN種族の
情報
HXI
M51
NH>10^24cm-2
10^45 erg/s
z~2 も検出可能
QSOのスペクトルの進化は?
E/(1+z)
傾きは?、カットオフは?
100keV付近も
観測可能
非熱的成分 or 熱的成分?
降着円盤の様子、ジェットの成長
少なくとも反射成分については、はっきり
とした結果が出る(明るいQSOをSGDで)
星生成活動と質量降着の関係が興味深い
ガンマ線バーストでも、遠方銀河プローブできる
そもそも、なぜ、渦巻銀河 と 楕円銀河?
Radio-Quiet
Radio-Loud
Seyfert銀河
カットオフエネルギーの系統的解析
光度依存性、時間変動
低光度AGNに反射成分はあるのか?
(QSO、ULXも)
ADAFかどうか
電波銀河
FR-I 10keV以上で初めて詳細なスペクトル
反射成分は? ジェットとの関係は?
巨大ブラックホールは、どのように形成されたか?
近傍のスターバースト銀河でプローブ
M82の中質量
ブラックホール
のような天体が
中心へ落ちて
いって合体?
濃いガスに
強く吸収されて
いる可能性あり
HXIでサーベイ
巨大ブラックホールから銀河へのフィードバック
4C33
(z=3.5)
Hαがジェットに沿って分布
星生成が誘起されている
CenAでも
OBアソシエーションの巨大版
巨大ブラックホールの進化に迫る
初期銀河形成
BLAZER SED
銀河合体?
Radio
FR-II FSRQ
・大
m
GeV(加速)
FR-I
LBL
・中
m
TeV
FR-I
HBL
・小
m
PeV
Optical
X-ray
FSRQ
. .
mm
LBL
HBL
Gamma ray
HXI
SGD
遠方のBLAZARのSEDの進化
With SGD, GLAST
時間変動から、ジェットの様子をさぐる
最近では、Galactic BHにもジェット
偏光は?
非熱的成分と関係あるか
X線ジェット (GROJ1655)
どういう条件でジェットが出るかを、調べる
遠方QSOの周りのジェット
X線で10^45erg/s
ジェットからの逆コンプトンで、ジェットの
エネルギーを評価
まとめ
NeXTで探るブラックホールと銀河の進化の関係
HXI 遠方の隠れたAGNの探査
近傍の隠れた中質量BHの探査
遠方AGNのジェット
HXI+SGD
10/100keV以上でlogN-logS
QSOのスペクトルの進化
BLAZARのSEDの進化
異なる種類のAGNの放射過程の区別
Galactic BHのジェットと高エネルギー側
の非熱的成分との関係
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BHの進化