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The interplay between
AGNs and galaxies at z=0-2
今西昌俊
国立天文台ハワイ観測所
2012年6月12日
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)
超巨大ブラックホール（SMBH）は銀河質量と相関
NASA
SMBH質量
SMBH質量
Gultekin+09
バルジ質量
バルジ質量
星と超巨大ブラックホールの共進化
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
gas rich
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（buried）
Hopkins+06
ApJS 163 1
Buried
AGN
AGN晴れ上がり
buried AGN or compact SB ?
X線強度が異なる
（AGN >> SB）
Maloney et al.1996
XDR around
an X-ray emitting
buried AGN
buried AGN or compact SB ?
放射の表面輝度が異なる（AGN >> SB）
SB
0.5% * Mc2
AGN
<< 1 pc
6-40% * Mc2
Hot dust（several100K）
Strong mid-IR
(10-20um) emission
ミリ波の分子ガス輝線比
HCN/HCO+
Seyfert銀河（AGN）とSBで異なる?
J=1-0
pure AGN
★:LIRGs
ただし、異論も多い
Starburst
Baan+08
Costagliola+11
Snell+11
Kamenetzky+11
HCN/CO
Kohno astro-ph/0508420
Imanishi
et al. 2009 AJ 137 3581
Seyfert銀河は、そこそこの明るさの中心AGNの
周囲に星生成活動が存在する
空間分解能によって結果は大きく異なる
異なる波長のデータ間の比較が困難
strong PAH
no PAH
AKARI
ground-based
Imanishi+04
NGC7469
Imanishi+10
ULIRGは中心核支配。多波長の比較が容易。
3-25um 赤外線分光
Starburst(SB)
Buried AGN
AGN+SB
PAH
Imanishi+10 ApJ 721 1233
ALMA Cycle0
正体のわかっている6個のULIRGの分子ガス
輝線強度比(HCN/HCO+/HNC J=4-3)
Buried AGN
（3天体）
AGN+SB（1天体）
SB（2天体）
HCN < HCO+
High-J ライン
SB
Flux大きい
AGNに敏感
積分強度図
HCN
2.0 Jy km/s
HCO+
6.7 Jy km/s
HNC
1.1 Jy km/s
宇宙の活動の半分はダストの向こう側で生じている
可視
赤外
Dole+06
LIRG
ULIRG
Caputi+07
Takeuchi+05
ダスト
竹内＋
遠方ほど
ダスト吸収だい
z
0
1
UV
2 z
1
0
LIRG
ULIRG
Goto+10
0
z
1.5
ALMA Cycle 0,1,2
近傍（z<0.3）ULIRGの観測
エネルギー診断法の確立（J=4-3,3-2,2-1）
手法が確立されたら
Cycle 3 以降
z=1-2のULIRGへの拡張
赤外線分光はSPICAができる10年後まで不可能
分子ガス輝線比の理論的解釈
HCN abundance enhancement in AGN?
PDR(=SB)
XDR(=AGN)
HCO+/HCN
HCO+/HCN
HCO+/HCN
density=103 cm-3
NH
density=105.5 cm-3
low
NH
high
Meijerink et al. 2005
HCN < HCO+
High-J ライン
SB
Flux大きい
AGNに敏感
積分強度図
HCN
2.0 Jy km/s
HCO+
6.7 Jy km/s
HNC
1.1 Jy km/s
End
ALMA Cycle0(AGN)
IR radiative pumping ?
HCN has a line
at IR 14um
Aalto+95
HCN
HCN
14(um) 15
14um
AGN is a strong
IR 14um emitter
(hot dust)
v=0
14(um) 15
Lahuis+06
v=1
Cascade
HCN J-line
(sub)mm

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