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かなた望遠鏡・Swift/XRT,UVOT・ MAXI によるMrk 421の長期観測 伊藤亮介、深沢泰司 広島大学 ブレーザー天体 Mrk 421 2012年現在、最も良く多波長観測の進んでいる天体 TeV, X線帯域で、非常に速い(~10分)時間変動が知られているが、 GeV領域で変動は小さく、その増光メカニズムは十分に分かっていない。 軟X線 電波からTeVガンマ線までの 多波長スペクトル 時間平均スペクトルは、 One – Zone SSC モデルでよく 再現できる。 可視光 多波長同時観測による、 光度変動機構解明を 目指す。 Abdo+11 波長 [Hz] Mrk421可視偏光先行研究 • 一般にHSP(High-Synchrotron Peaked Blazar)の可視偏光度は低い (Ikejiri et al. 2011) • Mrk 421は過去に高い偏光度が観測されたことのあるHSPでも特 異な天体 (Tosti et al. 1998) 多波長観測による シンクロトロン放射 スペクトル決定 ＋ 同時に偏光観測 Optical polarization of Mrk 421 (Tosti+98) かなた望遠鏡 HOWPol ISS / きぼう / MAXI R, V band +偏光 Swift /XRT, UVOT 0.2 keV – 10 keV X線 可視・紫外線(V,B,U,UW1,UM2,UW2) 1.5-20 keV X線 全天モニター観測 多波長ライトカーブ 2010 Jan. 2011 Jan. MAXI/Flux(1.5-20 keV) XRT/Flux(0.2-10keV) XRT/Index UVOT, Kanata/Flux (UVW2, UVM2, UVW1, R, V) UVOT, Kanata/Color (UVW2-UVW1, R-V) Kanata/Polarization degree (R, V) Kanata/Polarization Angle (R, V) ライトカーブの傾向 X-ray active state (2010) 2011 Jan. 2010 Jan. MAXI/Flux 偏光度の変動 (~ 6%). 偏光度のX線・可視光光度との相関は見ら れない 偏光方位角はほぼ一定 (-50 ~ 0 deg) . XRT/Flux XRT/Index X-ray inactive state (2011) Optical – UV/Flux Optical color 可視光度変動のタイムスケールは2010 年のものより速い X線での光度変化はほとんど見られない PD PA 偏光度はほとんど変化していないが、 偏光方位角の変動は大きい(0 – 150deg). Systematical changes of Polarization X-ray 2010年： 偏光方位角があまり変化せず、 偏光度も高めの値 Optical Stokes Parameter U PD 2011年： 偏光方位角はバラバラ 偏光度低め Origin of QU plane + Stokes Parameter Q X-ray active and inactive stateに おいて、QU平面上で平均的に 偏光ベクトルは第四象限に位置 (図中青点は前半観測の平均 点;PD=4%, PA=-20deg) Variability of SED X-ray X線帯域では 大きなスペクトル変化 Optical PD 可視帯域では光度変化 は顕著だが、 スペクトルの傾きに大き な変化はない 議論 X線活動期(2010年)SED変化 一領域からの単純なシンクロトロン 放射を仮定。 下表の6パラメータをフリーパラメータ としてフィッティング 赤 B [G] D 青 1.14 ± 0.03 0.73 ± 0.01 37 ± 2 44 ± 1 15 15 R [cm] 1.1 × 10 1.3 × 10 Ke [erg/s] 1.6 × 1048 1.2 × 1048 Rc (104 ) 2.5 ± 0.2 17 ± 4 2.31 ± 0.03 2.26 ± 0.03 P 磁場、電子スペクトルのカットオフ位 置の移動(高エネルギー電子注入?) により、X線帯域で大きく変動が引き 起こされていることが示唆される。 同時期に偏光度の変化がみられるこ とも、同様に磁場変化を示唆している X線非活動期(2011年)SED変化 赤 青 1.5 ± 0.3 1.45 ± 0.01 35 ± 1 39 ± 0.2 R [cm] 1.0 × 1015 1.1 × 1015 Ke [erg/s] 0.9 × 1048 1.6 × 1048 Rc (104 ) 1.4 ± 0.2 1.2 ± 0.4 2.09 ± 0.1 2.31 ± 0.01 B [G] D P 磁場、電子スペクトルカットオフ位 置に変化は見られない。 電子スペクトルのNormalization, ベキの値の変化によって可視光 度、X線光度が変化? まとめ かなた望遠鏡・Swift衛星・MAXIにより、Mrk 421の多波長・偏光同時観測を実施 X線帯域で放射が活動的とそうでない時期が存在 • X線活動期においては、偏光の変動も活発 • そうでない時期では、偏光はQU平面上でほぼ原点付近に位置 一領域からの単純なシンクロトロン放射を仮定し、それぞれの時期でのSEDを フィッティングすることにより、ジェットパラメータの変化を調査 • X線活動期では、磁場、高エネルギー電子注入によるSED変化が示唆される • そうでない時期に関しては、電子スペクトルのNorm, ベキが変化していることが示 唆される。