2009/09/02 - 03

第 7 回 VERA ユーザーズミーティング

VERAアーカイブデータによる３C ８４コアの増光および構造の変化に関する解析鈴木 賢太 ( 東京大学 )、永井洋、小林秀行 ( 水沢 VLBI 観測所 )Background３C 84はPerseus Clusterの中心に存在し、FRⅠに分類される電波銀河である。数100kpc~数pcという様々なスケールの電波ローブ構造を持ち[1]、ローブの形成が繰り返されてきた痕跡であると考えられている。
電波の活動としては、過去50年の間で、数10yrのタイムスケールでの増光、減光が報告されてい[2]、一方VSOPによる観測で、3C84の~10masスケールのローブの形成時期が1959年頃の増光開始時期とほぼ一致することが確認され[3]、1959年頃の電波源の形成に同期して増光が開始したという可能性が考えられている。

ﬁg.2

10masスケールローブの膨張(Asada et al. 2006)

ﬁg.3

近年のモニタ―観測から2005年以降に増光が確認され、さらに増光がコア付近数mas、実スケールで数pcの現象であることが確認された。それと同時期にFermiによるガンマ線の検出が報告され[4]、再活動の兆候を見せている。
ﬁg.4
ﬁg.1 3C 84の様々スケールの電波ローブ(Pedlar et al. 1990)

Objective

2005年以降の増光が活動化の兆候であると考えると、同期して構造が変化していく可能性が期待される。VLBIによって電波銀河のコアにおける増光と構造変化の関連を確認した例はなく、今回の3C 84の活動がもし構造変化を伴うものとすれば、その極初期の振舞い及び今後の進展を確認する絶好の機会である。
以上のような状況を踏まえ、我々は３C 84のコア付近の増光初期の様子を確認するため、VERAアーカイブデータを用い2006年～2008年の増光開始時期の、3C 84コア付近数masの領域のフラックス及び構造の変化を確認することを試みた。さらに今回得られた結果の有意性を示すため、VERAにおけるフラックスの測定精度を検証することも試みている。その経過も併せて紹介する。

ﬁg.6 は解析により得られた全エポックのイメージ。
南北方向に構造が伸びているように見える。

table.1 観測日、バンド

Results

ﬁg.5は全エポックのtotal CLEANed ﬂuxのライトカーブ。
2006年には~5Jy程度であったのが、2008年には~10Jyまで増光していることが確認された(VERAの測光エラーの推定値~10%とみた場合)。フラックスの精度については下の項で議論する。

ﬁg.7

左:May 2007のイメージ 中央:May 2008のイメージ
右:May 2007とMay 2008のイメージの差分
主に南のコンポーネントが増光に寄与している。

構造変化速度の見積もり

May 2007

May 2008※エラーはモデル中心の位置及びジェットの見込み角の誤差分。

この値はγ線強度からのジェット速度の予測値
Γ~1.8 for one-zone SSCモデル
Γ~2for 減速ジェットモデルと近い値になっている[4]。

ﬁg.9 NGC1275(3C 84)のSED
破線:one-zone SSCモデル
実線:減速ジェットモデル(Abdo et al. 2009)

ﬁg.8 膨張の概念図
May 2007-May 2008の一年間に矢印分だけ等速で膨張したと仮定

ﬁg.5 2006-2008の全12エポックのCLEANed ﬂux
測定誤差は10%程度と仮定。2006年平均と2008年平均で~4.3Jy増光している。

差分

Estimation of Flux Accuracy

VERA のフラックス測定精度は精確に見積もられていない。本研究で 3C 84 のフラックス測定精度を評価するため、QSO 等のコンパクトな天体を用いて VERA のフラックス測定精度の評価を検討して6×6 masいる。ﬁg.10 は DA193、 OJ287、 2134+004 の 3 天体について VERA、 VLBA、 VLA、 Metsahovi 単一鏡のフラックスを比較したもの。これらの天体でも VLA、Metsahovi 単一鏡フラックスに比べて幾らかのミッシングフラックスがある。そこで VLBA の測定精度が経験的に 5-10% と考えられていることから VLA と VLBA のフラックス比と VERA と VLA のフラックス比を比較することで VERAのフラックス測定精度を評価しようと考えている。現在までの結果を以下に示す。
2134+004

12×12 mas

DA193

6×6 masﬁg.10

ﬁg.6 2006-2008の全12エポックのイメージ
イメージサイズはそれぞれ 6×6 mas。2007年中頃から構造が変化し、同時に南方に輝度のピークが形成されている。

結果：速度はイメージをガウシアンモデルフィットすると、2006-2007半ばにかけては単純な2ガウシアンでフィットされるが、2007後半以降は南側にもう一つのモデルがおかれた。このような構造変化の特徴から、以下のように構造変化の速度を見積もった。
方法：May 2008において北のガウシアンモデルの中心と、南方のガウシアンモデルの中心の距離から、May 2007からの線形膨張を仮定して速度を概算した。

6×6 mas(Abdo et al. 2009)

Result 2 : 構造の変化3C 84 は VERA のキャリブレータとして用いられているため、頻繁に観測され、多数の観測データが存在する。その中から今回は増光期に頻繁に観測されていた K バンドのデータを用いた。データは 2006-2008 年にかけての 12 エ
ポック分、全て VERA4 局 K バンドの観測である。AIPS 及び Difmap を用いて、データの整約及びイメージング解析を行った。

OJ287

右:コアの増光の様子

3C 84の1960~の8,22,32,37GHzのライトカーブ (Pedlar et al. 1990)

Observation

Result 1 : コアの増光

左:電波とγ線のライトカーブ

VERA,VLBA,VLA,Metsahovi による各天体の Light Curve と VERA によるイメージ比較の方法
VLA のフラックスを線形補間し、同日の VLBA 及び VERA のフラックス値と比をとる。
VLBA/VLA、VERA/VLA のそれぞれ各天体で数エポックずつ算出し、平均を算出した。

ObjectminOJ287 max
meanmin
DA193 maxmean
min2134+004 max
mean

VLBA/VLA
0.65
0.86
0.77
0.69
0.83
0.75
―――

VERA/VLA
0.65
0.85
0.78
0.6
1.3
0.77
0.97
1.09
1.02

table.2 ﬂux ratio
VLAフラックスに対するVLBA,VERAフラックスの比。
VERAのmissing比はVLBAと同程度になっている。

これら 3 天体の結果から、
凡そ VLBA と同程度のフラックスを拾っていることがわかった。
VLBA の精度が 5-10% であると言われているので、今後サンプルを増やし VLBAと VERA のフラックスを比較して検証する。

参考文献[1] Pedlar et al. 1990, R.A.S. MN, vol.246, p. 477[2] Nestelov et al. 1995, A&A, vol. 296, p.628[3] Asada et al. 2006, PASJ, vol.58, No.2, p. 261[4] Abdo et al. 2009, ApJ, vol. 699, Issue 1, p. 31