No.221
1999.8

ISASニュース 1999.8 No.221 


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- No.221 目次
- 特集号によせて
- 「はるか」がなし遂げたこと
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- 大型パラボラアンテナの展開まで
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- ジェット
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- シンクロトロン放射
- 宇宙で最も「明るい」銀河
+ BL Lac天体の偏波観測
- 活動銀河核3C 84のジェットと電波ローブ
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- 編集後記

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BL Lac天体の偏波観測


電波源1803+784の電波強度と偏波の方向。
偏波の向きは短い直線の向きで示しています。

 VLBIによる観測は,活動銀河核の巨大ブラックホールから吹き出すジェットの根元,数光年程度の領域が調べられます。ジェットにはいくつかの不思議があります。例えば,ジェットは光速に近い非常に速い速度を持った流れですが,このような速度にどのように加速されるのか。また,そのジェットは数千光年〜数万光年という非常に長い距離をあまり拡散せず非常に細いのですが,どのようなメカニズムでジェットを細く閉じこめるか,など。最近では,このような現象には磁場の役割が大きいことが明らかになってきました。

 ジェットからの電波は,ジェットを構成する高エネルギ−電子と磁場との相互作用によって起こる『シンクロトロン放射』により放射されます。『シンクロトロン放射』は,その場所の磁場の方向に従って電磁波の振動する方向が決まります。この電磁波の振動する方向の偏りを『偏波』と呼びます。つまり,もしジェットから放射される電波の偏波を計れば,ジェットを形作る上で重要な役割を果たす磁場の情報が得られます。

 偏波観測を行うにはアンテナに2組の受信機を搭載し,それぞれ左と右の円偏波を受信します。ところが,VLBIでは多数のアンテナを用い観測する必要があり,観測装置により偏波成分がまちまちであったため,VLBIの偏波観測は容易ではありませんでした。それが可能になったのは1990年代の初めで,10年足らずの歴史です。アメリカ国内に同一規格で建設された望遠鏡を用いたVLBI望遠鏡群,VLBAの登場によってその信頼性が向上し,初めてVLBI偏波観測が実用的になりました。

 VLBIの偏波観測で分かってきたことは,ジェットの方向に対して磁場の方向は平行,或いは直交しているのいずれか,ということです。平行の場合はジェットの流れに磁場が引きずられている状態,直交の場合はジェットの流れの中に衝撃波が発生し,衝撃波で圧縮された領域が磁場も圧縮されている,と考えられています。この磁場の差異を示したのは,VLBI偏波観測を初期の頃から精力的に行って来た女性天文学者Gabuzdaさんです。彼女は1998年9月中旬から約4ヶ月半の間,国立天文台VSOP室で「はるか」による偏波観測の基礎研究と解析に取り組みました。その成果の一つが活動銀河核1803+784VSOP偏波観測です。

 「はるか」には種々の制約から左円偏波受信機のみが搭載されています。しかし,実験の結果この左円偏波の受信機のみでもVLBAとの共同観測により,偏波の画像が作れることがわかりました。しかも観測結果から,これまでの解釈では理解出来ない事実が明らかになりました。

 1803+784は,直線的なジェットに対し磁場の向きはほぼ直交しているが場所によってうねっていることが,これまでの観測で分かっていました。「はるか」を用いた高い解像度のVSOP偏波観測は,まずジェットが少しうねっていること,そしてそのジェットのうねりと偏波方向のうねりとが一致することを,明らかにしました。つまり,うねったジェットに常に直交した磁場があることを示します。

 先ほども述べましたように,ジェットに直交する磁場はジェットの中に伝わる衝撃波に因るものと考えていました。衝撃波はジェットの局所的な現象です。ですから,もしこの垂直の磁場が衝撃波に因るものであれば,偏波の強さは所々で変化していなければなりません。VSOPの観測ではジェットに沿った偏波の強度変化は非常に滑らかでした。つまり,衝撃波では説明ができません。

 しかし,もし磁力線がスプリングのように非常に密にジェットに巻き付いているとすれば,磁場の向きはどこでもジェットの方向に対してほぼ直交します。また,このような構造はジェットを閉じ込めるにも有効であることが分かっています。「はるか」の初めての偏波観測は,偏波観測でジェットの正体を探るのに威力を発揮することを実証しました。今後の発展が楽しみです。

(国立天文台・井上 允)



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活動銀河核3C 84のジェットと電波ローブ
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