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熱的赤外線で高感度のGLAO
を用いた合体銀河中の
multiple AGNの探査
今西昌俊
NAOJ/Subaru Telescope
ガスに富む銀河同士の合体は
宇宙では普遍的に生じている
HST image
Simulation
(Kazantzidis)
銀河の中心には超巨大ブラックホール
（SMBH）がほぼ普遍的に存在
AGN feedback
Di Matteo+05 Nature 433 604
AGN
あり
gas poor
AGN
なし
ULIRG = 近傍のガスに富む合体銀河
CDMに基付く銀河成長を理解
するための優れたlabolatory
合体銀河中の
成長中のAGNは
埋もれている
Hopkins+06
ApJS 163 1
Buried
AGN
AGN晴れ上がり
Chandra X線観測に
よるdual AGNs (1)
（0.5”分解能）
NGC 6240
Komossa+03 ApJ 582 L15
XMM X線観測に
よるdual AGNs
Arp299
Ballo+04 ApJ 600 634
X線観測の見ているもの
散乱光
（6.4keV鉄輝線強い）
X
直接透過光
Compton thick
(NH >10^24 cm^-2)
散乱率不明
AGN光度は求まらない
赤外線観測による合体銀河中に埋もれたAGN探査
AGNはStarburstよりエネルギー放射効率
がはるかに高く、周囲に高温ダスト
100Myr
Starburst
K-L<0.5
1Gyr
10Gyr
K
L
Insensitive to age
Sorba & Sawicki 2010
AGN
高温ダスト放射
Log (Fν)
Log (Fν)
10Myr
L
K
K-L>2
Ramos Almeida+09
赤外線LバンドはAGNに極めて敏感
L-band/Bolometric = 0.2 (AGN)
L-band/Bolometric = 0.002 (SB)
Risaliti,Imanishi,Sani 10 MN 401 197
AGNのbolometricへの寄与が10%（5%）でも
Lバンドの91%（84%）はAGN起源（Av=0mag）
Lバンドの52%（34%）はAGN起源（Av=35mag）
AGNはK-L赤い
Normal SB
AKARI 2.5-5um
PAH
Buried AGN
Imanishi+11 AJ 141 156
赤外線AO撮像観測（K-Lの赤い点源探査）の優位性
1. 赤外線分光より暗い核（secondary nucleus）
に適用できる
L(bol) = 10^42 erg/s のAGN (z = 0.1)
2. AGN光度を定量的に導出できる
（X線観測では、Compton-thick AGN
の光度求められない）
3. Chandra X線観測（0.5”）より小さな
separation（0.2”）のdual AGNs を
分解できる
M(SMBH)
暗い方の核に埋もれたAGNの探査は、
Lバンドの限界等級で決まる
K
5”
L
2”
Subaru/IRCS+LGS-AO（2011年7-8月）
Lの感度を落とさずにPSF小さくしたい（=GLAO）
Lバンドでの感度比較（現行のLGS-AO）
15分、10σ （imaging）
すばる+IRCS: L’=17.0 mag
Gemini+NIRI : L’=15.5 mag（TT星の視野も狭い）
Keck+NIRC2 : L’=14.5 mag
GLAOで、点源に対するLの感度が1mag
向上すれば、さらに優位性が増す。
J,H撮像はHSTに比べて感度負けるが、
K,L撮像は地上観測がベストな波長
必要な仕様のまとめ
Lバンド撮像で高感度（可変副鏡を用いたAO）
Lバンドに感度のあるカメラ必要
視野~60”あれば充分
Pixel scale~0.04” （Lの回折限界の半分程度）
（LバンドIFUがあれば、3.3um PAH mappingから
AGN-SB connectionの詳細研究も可能になる）
まとめ
K-Lの赤い点源探査から、合体銀河中
に埋もれたAGNの研究をしたい
Lバンドで高感度を保ったままPSFを
小さくできるGLAOは強力な手段に
なり得る
End
Chandra X線観測に
よるdual AGNs (2)
（0.5”分解能）
Mrk463
Bianchi+08
Chandra X線観測に
よるdual AGNs (3)
（0.5”分解能）
Koss+11
XMM X線観測に
よるdual AGNs
Piconcelli+10
X線 dual AGNs
NGC6240 (Komossa+03)
N: Compton thick
Lx(2-10keV) = 1.9 x 10^42 ergs/s
S: Compton thick
Lx(2-10keV) = 0.7 x 10^42 ergs/s
Arp299 (Ballo+04; XMM)
IC694: Compton thick, 6.7keV
N3690: Compton thick, 6.4keV
X線 dual AGNs
IR20210 (Piconcelli+10; XMM)
N: Lx(2-10keV) = 4.7 x 10^42 ergs/s
NH = 4.7 x 10^23 cm^-2
S: Compton thick
Mrk463 (Bianchi+08)
E: Lx(2-10keV) = 1.5 *10^43 ergs/s
NH = 7 x 10^23 cm^-2
W: Lx(2-10keV) = 3.8*10^42 ergs/s
NH = 3 x 10^23 cm^-2
Mrk938 (Koss+11)
E: Lx(2-10keV) = 1.1 x 10^43 ergs/s
NH=1.5 x 10^21 cm^-2
W: Lx(2-10keV) = 1.0 x 10^42 ergs/s
NH=4.6 x 10^21 cm^-2

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