OAO/ISLE による NGC 1068 の近赤外線分光観測(AGN feedback の現場を観測的にとらえたい!)橋本哲也 (京都大学)、長尾透 (愛媛大学)、柳澤顕史（国立天文台)、松岡健太、荒木宣雄 (愛媛大学)

Contents
・Introduc@on
・Methodology
・Observa@on
・Results

Introduc@on 1

Marconi & Hunt 2003

超巨大ブラックホール質量

Croton et al. 2006

Feedback なし

Feedback あり

バルジ質量

Galaxy forma@on and evolu@on
AGN feed back
観測的にはよくわかっていない?

Shock ioniza@on of interstellar
medium induced by radio jetlog([OIII]λ5007/Hβ)Introduc@on 2

光電離モデルGroves et al. 2004

可視光観測からは、光電離/衝撃波を区別することが難しい
実際は 光電離 + 衝撃波(?)

log([OIII]λ5007/Hβ)log([NII]λ6584/Hα)

衝撃波モデルAllen et al. 2008
log([NII]λ6584/Hα)Methodology 1[Fe II]1.257μm/[P II]1.188μm に注目
Excita@on temperature
Cri@cal density
Ioniza@on poten@al
Radia@ve recombina@on coeﬃcient

Oliva et al. 2001

〜100 (Solar abundance)
P は溶解性物質  電離ガス中にばらまかれている (f〜1)
Fe は難溶性物質 基本的にほとんどがダストの中に埋もれている (f〜0.01)[Fe II]1.257μm/[P II]1.188μm
ダスト からガスへ、どれだけの鉄がばらまかれているか

Methodology 2
Oliva et al. 2001
[Fe II]1.257μm/[P II]1.188μm
光電離Orion bar: 2.0
NGC 1068
nucleus (Seyfert 2): 1.5
衝撃波
N49 (SNR): 33.3
N63A (SNR): > 17.0
ガスの電離メカニズム

光電離鉄はダストの中[Fe II]μm1.257/[P II]μm1.188 < 2
衝撃波ダスト破壊鉄がガス中へ[Fe II]1.257μm/[P II]1.188μm > 20

Target Object(NGC 1068)
Capef et al. 1997

可視光+電波Interac@on of radio jet with interstellar gas(Wilson & Ulvestad 1983).
紫外線
Surprisingly strong C III λ977 and N IIIλ990 lines
 Shock hea@ng? (Kriss et al. 1992).
C III λ977 and N IIIλ990 lines are easily be reproduced
By photoioniza@on model if the gas is highly turbulent(Ferguson et al. 1995).
X線他
It is not clear whether the extended X‐ray emission inNGC 1068 arises from thermal processes or scaleringof beamed nuclear radia@on (Morse et al. 1996).
可視光+X線

Gray: [OIII]5007+[NII]+HαContour: Radio

Ionizing radia@on emiled by fast shocks may power
NLR in Seyfert 2 galaxies(Wilson & Raymond 1999).
近赤外線
Shocks do not play an important role at the nucleus
of NGC 1068 (Oliva et al. 2001).

Observa@on (OAO/ISLE)
Seyfert galaxy NGC 1068

ISLE is a near‐infrared (1.0‐2.5μm) imager andspectrograph for the Cassegrain focus of the 1.88 m
telescope at Okayama Astrophysical Observatory (OAO).
(See also hlp://www.oao.nao.ac.jp/~isle/index.html)

ISLE J‐band image. Black lines
show slit posi@on with 2”.0 width

Target
name

DateBand

Total
exposure @me

Unit
integra@on @me

Slit
width

Spectralresolu@on

Typicalseeing

NGC 1068

8‐12Nov. 2009

1.13‐1.30 μm

4.4 hours

120 seconds2”.0〜1000

1”.0 – 2”.0

Spa@ally extended [Fe II]1.257μm and[P II]1.188μm lines were detected!
(a)W[P II]1.188μm(b)[S IX]1.252μm [Fe II]1.257μm Paβ1.282μm

E2‐D spectrum extracted from central ±15” region (a) and con@nuum‐
subtracted spectrum (b).

Spectral ﬁfng
連続光ピーク 2 pixels binning (0”.5 binning)[P II]1.188μm[Fe II]1.257μm[S IX]1.252μm

1.18μmObserved wavelength

1.21μm 1.245μm

1.27μmObserved wavelength

Fifng model = single gaussian + linear con@nuum

[Fe II]1.257μm/[P II]1.188μm increases withdistance from a central con@nuum peak
3[Fe II]/Paβ

1.51VLA 連続光‐8E1” = 70 pc

18E‐8W

中心〜2”.0 は光電離が支配的(Oliva et al. 2001 の報告と一致)中心から 〜 4”.0 離れた領域で衝
8W 撃波の寄与が大きくなっている

Other AGN samples ‐‐‐ Only 2 objects!‐‐‐‐NGC 4151, Gemini/NIFS(Storchi‐Bergmann et al. 2009)10‐120‐220‐2Mrk 1066, Gemini/NIFS(Riﬀel et al. 2010)

Summary・OAO/ISLE を用いて、近傍 Seyfert 2 銀河 NGC 1068 の近赤外線 (J‐band) long slit 分光観測を行い、空間的に広がった [Fe II]1.257μm と [P II] 1.188μm を検出することに成功した。
・衝撃波によるダスト破壊に敏感な[Fe II]1.257μm/[P II] 1.188μm 比は中心核(連続光ピーク)付近では光電離から期待される値とよく一致している。
一方中心核から離れるほどこの比は大きくなっており衝撃波の寄与が大きくなっていることを示唆している。
・将来的に radio loud AGN などへの拡張と OAO/ISLEによる独自の観測サンプルを増やすことが非常に重要

[P II] λ1.188 に対する Shock の寄与