[보고서]고밀도천체의 물질 방출 및 자기장 연구

이상성

보고서 정보

주관연구기관

한국천문연구원
Korea Astronomy Observatory

연구책임자

이상성

참여연구자

김기태 , 김민선 , 김순욱 , 김정숙 , 김재헌 , 김현주 , 김형한 , 노현욱 , 변도영 , 손봉원 , 양하늘 , 오정환 , 윤동환 , 윤영주 , 정위연 , 정태현 , 조세형 , 조일제 , 최윤희 , 황어담 , Bindu Rani , Jeffrey Hodgson , Kiyoaki Wajima , Mariela Martinez , Shiangjing Xu , Xiaopeng Cheng

보고서유형

1단계보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2021-01

과제시작연도

2020

주관부처

과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT

연구관리전문기관

한국천문연구원
Korea Astronomy Observatory

등록번호

TRKO202100006590

과제고유번호

1711123321

사업명

한국천문연구원연구운영비지원(R&D)(주요사업비)

DB 구축일자

2021-07-03

키워드

활동은하핵.블레이자.무거운 별 생성.늙은 별.블랙홀.AGN.Blazar.Massive star formation.Late type stars.Black holes.

표 허블우주망원경으로 관측한 M87의 상대론적 제트 [왼쪽, 출처: NASA/STScL/AURA]와 자기장에 의한 제트의 3차원 모사결과 [오른쪽, 출처: Meier, D.L. 2001]
표 Average residuals (data/model) for all modeling combination including the modeled and non-modeled cases. The red points represent the average residuals of objects fitted with the smooth models. The purple and blue points represent the average residuals obtained from those objects fitted with the clumpy models of Nenkova08 and Hoenig10, respectively. The green points represent the average residuals obtained from the objects fitted using the disk+outflow (Hoenig17) models, and the magenta points are the residuals obtained from using the two-phase dusty torus model of Stalevski16. The vertical grey solid line indicates the mean wavelength where the 10 and 18um silicate features peak. The grey dashed lines are the 1o confidence intervals
표 Right: average residuals for three ranges of bolometric luminosities and BH accretion rates. Colours are as in Figure 1. Left: Silicate strength of the 10 and 18um silicate features. Grey circles represent the values measured in the models, while the stars are the measurements obtained from the AGN-dominated IRS/Spitzer spectra of the Si-s sample. The colours of the stars indicate different range of bolometric luminosities (Lbol). White stars are for logLbol 46. Small stars indicate lower luminosities, while larger stars are for higher luminosities
표 본 연구에서 관측하고 분석한 OJ287의 광도곡선
표 KaVA 43 GHz(a) 및 KVN 86 GHz(c)에서 얻은 3C 84의 전파 이미지. 중앙의 이미지(b)는 KVN과 동일의 빔사이즈로 KaVA의 이미지(a)를 재합성한 것임. (d) KaVA 43 GHz와 KVN 86 GHz의 사이 에서 얻은 3C 84의 스펙트럼 지수 분포. (e) 이번 관측결과에서 예상되는 3C 84 중심핵 주변의 구조
표 활동은하핵 3C 84의 광도 곡선 활동은하핵 3C 84의 제트 분출로 인한 광도 변화 주기를 관측해 제트의 실제 크기를 계산했다
표 활동은하핵 3C 84의 전파 관측 영상. 2015년 5월부터 2017년 1월까지 미국 초장기선간섭계 (VLBA) 43GHz 주파수 대역에서 활동은하핵 3C 84를 관측한 영상이다. 화살표로 표시된 곳이 밝기가 급격히 밝아진 제트로 추정되는 영역이며, 이 고해상도 전파 영상 지도를 통해 제트의 각크기를 측정했다
표 CH Cyg의 광도곡선에 따른 SiO 메이저선의 강도 변화 (적색: 검출된 2.5년 주기). 광도곡선의 오렌지색은 기존 알려진 2.1년 주기
표 SiO v=2, J=1-0 메이저선의 관측일자에 따른 적색 편이 스펙트럼. 적색의 수 직선은 M-형 거성의 중심속도 (-59.9 km s-1)
표 G25.82-0.17 영역 밀미미터 연속파, SiO 분자선, 물메이저 밝기 분포. 두 개의 SiO 쌍극분출류가 관측됐고 이 중 남-북 방향 분출류의 중 심별은 G25.82-W1 피크지점에 위치한다. 물메이저 스팟은 G25.82-W1 남서쪽 약 0.25“ 지점에 분포한다
표 W75B 지역의 ALMA영상 (Fig. 3(d), MNRAS 2020, 496, 3128)
표 EAVN 22GHz M87 관측 결과. 제트를 약 30mas 까지 추적할 수 있는 감도 (KaVA의 경우 20mas이내 검출)와 KaVA 대비 2배의 분해능을 확인할 수 있다
표 M87 코어 주변의 KaVA(a)와 EAVN(b) 관측 결과 비교. 두 이미지는 원래 이미지를 시계방향으로 18도 돌려 비교하였다. (c)와 (d)는 각각의 밝기 프로 파일이다. 파란색은 제트, 하늘색은 카운터-제트 방향의 프로파일이며, 검은선은 비교를 위하여 표시한 Walker등 (2018)의 VLBA 43GHz 25회 관측을 중첩 (stacked) 영상의 제트와 카운터-제트 밝기 비율이다
표 (左) KaVA로 관측된 NRAO150의 22GHz Stokes I 이미지. (右) 같은 천체에 대한 각 망원경의 기기적 편광특성 (D-term)
표 2016년 KaVA Large Program (8 epochs)으로부터 얻은 22/43GHz 사이의 spectrum index의 거리 분포
표 비열적 전자의 분포에 대한 분석해 (빨간 선)와 수치해 (검은 선)의 비교. 왼쪽: 싱크로트론 복사만을 고려하여 전자 에너지가 감소하는 경우, 오른쪽: 싱크로트론 에너지감소와 전자주입이 동시에 있는 경우
표 M87 제트의 1.8mas 거리에서의 횡방향 주기 운동. 왼쪽: 2014-2016년의 주기 운동. 오른쪽: 왼쪽의 자료와 2019 하반기 -2020년 상반기 자료를 추가하여 본 주기운동. 두 경우 모두 약 1년 주기의 사인 커브 (검은 선)와 비슷한 경향을 가짐을 확인할 수 있다
표 관측 파장에 따른 Sgr A* 크기 변화 결과
표 문헌에서 제안된 다양한 모델에 대해 예상되는 22GHz afterglow 변광 곡선과의 우리의 EAVN 관측 상한 비교. 아래쪽 화살표가 달린 오렌지색 원들이 관측의 3-sigma 상한을 나타낸다. 각 선은 다른 매개변수 집합에 대해 예상되는 22GHz afterglow 곡선을 나타내며, 범례 에각 모델을 표시하였다. 이들은 GRB 190114C afterglow를 모델링하는 다수의 최근 논문에서 사용된 매개변수에 해당한다
표 Core brightness temperature fitting result
표 Total flux, spectral index maps and proper motions of one of 8 target sources
표 5월 EHT imaging 워크샵 기념사진
표 본 연구에서 관측하고 분석한 OJ287의 광도곡선
표 본 연구에 사용된 전 파장대역의 광도곡선
표 KaVA와 VLBA 관측으로부터 얻은 3C66A 제트의 방향과 플럭스의 변화
표 (左) GMVA를 이용하여 관측한 3C 84의 86 GHz 이미지 (右) 이중 구조 남쪽의 융기선을 역산하여 추정한 블랙홀의 위치
표 2019년 9월(左)과 2020년 1월(右) KaVA로 관측한 3C 84. 남쪽 2 mas 부근의 제트가 남서쪽을 향해 미세하게 이동한 것을 볼 수 있다
표 Left panel： Images for four QSOs at H band and its standard (observed immediately before or after the QSOs, middle panels) obtained with EMIR or CIRCE on the 10.4m GTC, the solid black line is the radial profile of the QSOs (right panel) and the dashed red line is the radial profile of the standard star. Right: basic properties of the observations
표 Left: SED fitting of the PG 1440+356 using the XSPEC spectral fitting tool developed by our group. The blue points, black arrow and black line are the unresolved high angular resolution data that is dominated by the emission of the putative “torus” . The cyan line is the Spitzer spectrum (low resolution data). The red line is the “disk+outflow” model that best fit the unresolved data, the green dotted-line is the starbust component added to better fit the Spitzer spectrum. The blue line is the model that best fit simultaneously all the high- and low-resolution data. Right: The normalized probability distribution function of the parameters that best reproduce the data
표 Global probability distribution of the parameters that can be compared between the different models. The solid and dotted lines indicate the mean and 1a values. The solid and dotted black lines indicate the mean and 1a values obtained by Martinez-Paredes et al. (2017)
표 Companion 블랙홀의 공전 속도. X축은 두 블랙홀 중 무거운 host 블랙홀의 질량. 단위는 태양질량의 1백만배. 구축은 가벼운 companion 블랙홀이 무거운 host블랙홀 주변을 공전(원운동) 하는 경우의 속도. 단위는 km/s. 두 블랙홀의 거리가 0.01, 0.1, 1pc (1 pc은 3.26 광년) 경우를 보임
표 2022년 신규과제 개요자료 1면
표 TXS0506+056의 VLBA 43GHz 관측 영상. 2018년 5월 4일 관측 (Ros 등). Limb-brightened 제트의 프로파일을 슬라이드 (오른쪽 그림)에서 확인할 수 있다
표 블레이자 OJ 287의 (1) turnover 주파수, (2) peak flux density, (3) 자기장 세기 (mG), (4) 에너지 등가 자기장 세기 (mG)
표 Light curves of the blazar TXS 2013+370
표 Comparison between observed and modelled SEDs for NGC 315. The infrared data were considered as upper limits during the fits, as they are likely contaminated by dust emission. Left: one-zone jet model (the solid orange lines) where the first and second bumps correspond to the synchrotron and SSC emission components, respectively. Right: RIAF model with thermal lepton (the dashed blue) and non-thermal hadronic (the green solid) components. The dotted line indicates an illustrative purely synchrotron jet model capable of reproducing the radio observations
표 Locations of the sources in the Clean Sample in Galactic
표 Mopra의 수신기 신호에 대한 OCTAD와 Mark6를 이용해서 얻은 스펙트럼(512MHz x 4 IF 모드)
표 (왼편) 모델 도식도, (오른편) 관측된 메탄올 메이저 스팟의 분포. 위 패널은 첫 번째 관측 결과, 아래 패널은 두 번째 관측 결과 를 보여 준다
표 Multi-Feild 이미징 결과(좌)와 개별 Field의 이미지에 대한 결과 비교
표 1단계 KVN Key Science Program (KSP) 관측현황과 2단계 KSP 대상 천체
표 1단계 KSP 관측결과. 늙은 별 WX Psc 주변에서 발생하는 43 GHz SiO 메이저 공 간 분포의 변화 모습
표 늙은 별 WX Psc 주변에서 발생하는 42 GHz SiO 메이저(적색)와 43 GHz SiO 메이저(청색)의 링구조 크기 변화
표 2단계 KSP 간섭계 관측 현황
표 2단계 KSP 관측 결과. 늙은 별 주변에서 발생하는 22 GHz H2O 메이저(녹색)와 42 GHz SiO 메이저(적색), 43 GHz SiO 메이저(청색)의 공간분포
표 1단계 KSP(좌측)와 2단계 KSP(우측)에서 관측된 V627 Cas 주변의 H2O 메이저와 SiO 메이저의 공간분포
표 늙은 별에 대한 2020년 KaVA, EAVN large program 관측 현황
표 2단계 ESTEMA 관측결과. 늙은 별 BX Cam 주변에서 발생하는 H2O 메이저와 SiO 메이저의 공간분포 맵
표 2단계 ESTEMA 관측결과. 늙은 별 NML Cyg 주변에서 발생하는 H2O 메이저와 SiO 메이저의 공간분포 맵
표 V627 Cas에서 관측된 22 GHz H2O, 43, 86, 129 GHz SiO 메이저의 스펙트럼 (왼쪽 부터 순서대로). 각 그림에서 메이저 스펙트럼은 관측 시간(right Y-axis)에 따라 세로 방향으로 배열되었으며 세기는 left Y-axis의 눈금을 기준으로 scale bar로 표시하였다. 수직 점선은 중심 별의 시스템 속도 (-52 km s-1)를 나타낸다
표 마이크로퀘이사 Cyg X-3의 광도곡선
표 마이크로퀘이사 Cyg x-3의 2016년 1월 7일-2월 14일 하드 엑스레이(hard X-ray) 광도곡선이다. 파란 수평선은 하드 및 소프트 엑스레이 상태를 가르는 구분선이며, 빨간 색 수직선 세개는 전파 관측 시기이다
표 (위) KVN K 및 Q 관측. (아래) 하드 엑스레이 관측(15-50 keV)
표 천문연 주관 EHT/ngEHT KVN 워크샵 안내
표 VLBI 서베이 관측 현황
표 MASK 천체 총 1533개의 공간분포. (파란색 KVNCS1 22GHz 검출천체. 빨강색 KVNCS1 43GHz 검출천체)
표 MASK 표본의 다파장 데이터베이스 구축. (좌) Mrk 421의 다파장 관측데이터로부터 얻어진 SED 예시. (우) MASK 다파장 데이터베이스 구축에 사용된 각 파장대역의 서베이 목록
표 MASK 천체와 다파장 카탈로그 천체를 TOPCAT 프로그램을 이용하여 매칭한 결과
표 MASK 소스와 AllWISE 소스의 플럭스 비교. 각 색깔 All-WISE 의 서로 다른 4개 밴드의 등급을 나타낸다
표 GMVA 관측 참여 망원경

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