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Mid-infrared interferometry of AGN cores

Burtscher, Leonard

German Title: MItt-Infrarot-Interferometrie Aktiver Galaxienkerne

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Abstract

Active Galactic Nuclei (AGNs) are among the most luminous objects in the universe and are classified into a number of types and subtypes. Unified models of AGNs explain some of this variety as a result of different viewing angles towards their cores instead of intrinsic differences: from some viewing angles, our line of sight would be blocked by a dusty torus. The spatial resolution necessary to resolve these warm dust structures at 10 micron is currently only provided by the Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Chile. First, extensive observations of the radio galaxy Centaurus A are examined that show an extended structure, which is probably connected to the Northern nuclear radio jet, at a distance of about 40 milli arcseconds (0.7 parsec) in front of the nucleus. Secondly, a study of the brightest so-called type 1 Seyfert galaxy, NGC 4151, reveals for the first time a resolved nuclear emitter in such a source. Its properties (size, temperature profile, emissivity) are similar to those of the alternative type 2 galaxies, studied previ- ously. This is consistent with, though not necessarily confirmation of, unified models. Since the previous studies of type 2 source and modern torus models show a wide variety of nuclear dust structures, finally, the so-far most comprehensive study of resolved nuclear dust emission of AGNs is set up to study 13 AGNs of various luminosities L and distances reaching several hundred Mega Parsec. The first full analysis of this study shows in all but one galaxy that tori can be resolved and that their size on parsec scales is not simply proportional to L^0.5.

Translation of abstract (German)

Aktive Galaxienkerne (AGNs) gehören zu den leuchtkräftigsten Erscheinungen im Universum und zeigen eine Vielzahl von Erscheinungsformen. Deren beobachtete Unterschiede werden in vereinheitlichenden Modellen durch einen unsere Sicht mitunter blockierenden Staubtorus erklärt. Die räumliche Auflösung, die benötigt wird, um diese warme Staubstruktur bei 10 Mikrometer detailliert zu untersuchen, wird derzeit nur am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Chile erreicht. Zunächst werden Beobachtungen der Radiogalaxie Centaurus A ausgewertet, in denen vor dem Nukleus der Galaxie eine ausgedehnte Struktur in etwa 40 Milli-Bogensekunden (0,7 Parsec) Abstand gefunden wird, die vermutlich mit dem nördlichen Radio-Jet in dieser Galaxie in Verbindung steht. Eine Untersuchung von NGC 4151, der hellsten so genannten Typ-1-Seyfert-Galaxie, zeigt, dass die Staubverteilung in dieser Galaxie ähnliche Eigenschaften (Größe, Temperaturverteilung, Emissivität) aufweist, wie in den zuvor untersuchten Galaxien des alternativen Typs 2 -- was die vereinheitlichenden Modelle zu bestätigen scheint. Da bisherige Untersuchungen von Typ-2-Quellen und moderne Torus-Modelle andererseits eine große Streubreite der Torus-Eigenschaften zeigen, wird die bisher größte Beobachtungskampagne gestartet, um Staubtori in 13, bis zu einige hundert Megaparsec entfernten, Galaxien von unterschiedlicher Leuchtkraft L räumlich aufzulösen. Die erste Gesamt-Analyse der Daten ergibt, dass Tori in allen Galaxien bis auf eine aufgelöst werden können und dass die Ausdehnung der Tori auf Parsec-Skalen nicht einfach proportional zu L^0.5 skaliert.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Meisenheimer, Prof. Dr. Klaus
Date of thesis defense: 23 May 2011
Date Deposited: 30 May 2011 07:33
Date: 2011
Faculties / Institutes: Service facilities > Max-Planck-Institute allgemein > MPI for Astronomy
Subjects: 520 Astronomy and allied sciences
Controlled Keywords: Aktive Galaxie, Galaxie, Aktiver galaktischer Kern, Markarian-Galaxie, Seyfert-Galaxie, Edge-on-Galaxie, Elliptischer Nebel
Uncontrolled Keywords: VLTI , MIDI , Centaurus A , NGC 4151 , MPIAVLTI , MIDI , Centaurus A , NGC 4151 , MPIA
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