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死んだ電波ローブを取り囲む シェルからの放射 早稲田大学 伊藤裕貴 共同研究者 紀 基樹 川勝 望 国立天文台 筑波大学 ＠多波長放射で探る活動銀河中心核ジェット 2011 9/27 電波ローブの周囲に形成されるシェル シェル = 衝撃波を通過した星間物質 中心核 電波ローブ エネルギー生成 シェル 衝撃波 ジェット 中心核 エネルギー運搬 エネルギー散逸 ローブ 接触不連続面 シェル シェルの観測 ケンタウルスA Ｘ線観測（Chandra） 非熱的放射（シンクトロン） シェル S∝ν-α γe ~ 108 (B/10μＧ) -1/2 超相対論的電子が存在 シェルは粒子加速の現場となっている e.g., Fujita+(2007), Berezhko (2008), Croston + (2009), Ito+(2011) ・ジェットから供給されたエネルギーはローブとシェル に同程度分配される ・ローブとシェルは共に粒子加速を伴う ・ローブ内からは明るい電波放射が観測される ・シェルが電波で直接観測された例はない radio quiet shell e.g., Carilli et al. 1998 Lobeの放射がshellの放射を卓越している 死んだ電波ローブに付随するシェル 電波のflux-limited sampleでコンパクトな電波銀河（R<few kpc）の占める 割合（~15-30%）は年齢から予想されるもの(0.01%)よりもはるかに大きい 多くの電波銀河は進化の途中で死んでいる可能性を示唆 e.g., Gugliucci + 2005, Kunert-Bajaszewska+2005, 2006, Orienti+2008,2010 ジェット活動がなくなった天体 ローブは急激に暗くなる ・ ジェットから非熱的電子の注入がなくなる e.g, Reynolds+ 1997, Mocz+2010, Nath 2010 シェルはローブのように急激に暗くならない ・ bow shockからの非熱的電子の注入が続く ローブよりシェルが明るいphase (shell-dominated)になる 本研究 ジェット活動が止まった天体のローブ及びシェルからの放射を評価 Lobe-dominated jet Jet injection が止まる shell-dominated Fading phase ダイナミクス thin shell approximation 仮定 (e. g., Ostriker & McKee 1988) ・球対称膨張 ・周辺物質の密度 tj ：ジェット注入のduration Lj ：ジェットのpower (I) 定常的なエネルギー注入のあるblast wave (II) 点源爆発のblast wave (Sedov-Taylor expansion) ダイナミクス シェルとローブの内部エネルギーの進化 (I) ジェットのエネルギー 注入に伴い増大 (II) エネルギー一定 断熱膨張により徐々に冷える ：シェルの内部エネルギー ：ローブの内部エネルギー シェル内の非熱的電子 ・ cooling Adiabatic cooling ・ injection Maximum energy Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 - 降着円盤からのＵＶ放射 - ダストトーラスからのＩＲ放射 - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB Normalization factor シェル内の非熱的電子 ・ cooling Adiabatic cooling ・ injection Maximum energy Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 中心核起原の放射は考慮しない - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB Normalization factor ローブ内の非熱的電子 ・ cooling Adiabatic cooling ・ injection Maximum energy Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 - 降着円盤からのＵＶ放射 - ダストトーラスからのＩＲ放射 - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB Normalization factor ローブ内の非熱的電子 ・ cooling Adiabatic cooling Synchrotron Inverse Compton （IC） 種光子 中心核起原の放射は考慮しない - 母銀河からの可視光放射 - ローブからの電波放射 - CMB ・ injection Injection無し 非熱的電子のエネルギー分布の進化 シェル ローブ Radiative cooling t=10^5 yr (R~1.5kpc) t=5×10^5 yr (R~5kpc) t=10^6 yr (R~8kpc) t=10^7 yr (R~30kpc) Lobeはジェットからの粒子注入 がなくなると、急激に冷える 放射スペクトルの進化 Jetからの注入がなくなると shellからの放射が卓越する 観測可能性に関して D=1Gpc 未同定電波源の候補 ALMA、SKAのターゲット まとめ 死んだ電波ローブに付随するシェルからの放射の進化を評価した - ジェットの注入が止まるとローブは急激に暗くなるため、シェ ルの放射が卓越する - 死んだ電波銀河の直接検出にはシェルの放射を観測する必 要がある - SKAやALMAのターゲット