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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。 多波長同時観測による、

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Presentation Transcript
swift xrt uvot maxi mrk 421

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

slide2

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。

多波長同時観測による、

光度変動機構解明を

目指す。

可視光

Abdo+11

波長 [Hz]

slide3

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)

Optical polarization of Mrk 421 (Tosti+98)

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

slide4

ISS / きぼう / MAXI

かなた望遠鏡HOWPol

R, V band

+偏光

Swift /XRT, UVOT

1.5-20 keV X線

全天モニター観測

0.2 keV – 10 keV X線

可視・紫外線(V,B,U,UW1,UM2,UW2)

slide5

多波長ライトカーブ

2010 Jan.

2011 Jan.

preliminary

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)

slide6

ライトカーブの傾向

X-ray active state (2010)

2011 Jan.

2010 Jan.

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) .

MAXI/Flux

XRT/Flux

XRT/Index

X-ray inactive state (2011)

Optical – UV/Flux

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

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).

Optical color

PD

PA

slide7

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

2011年:

偏光方位角はバラバラ

偏光度低め

Optical

PD

preliminary

Stokes Parameter U

Origin of QU plane

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)

+

Stokes Parameter Q

slide8

Variability of SED

X-ray

X線帯域では

大きなスペクトル変化

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

Optical

PD

preliminary

slide9

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

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

slide10

X線非活動期(2011年)SED変化

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?

slide11

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。