Mid-infrared interferometry of AGN cores [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Leonard Burtscher

INAUGURAL - DISSERTATIONzurErlangung der DoktorwurdederNaturwissenschaftlich{MathematischenGesamtfakult atderRuprecht{Karls{Universit atHeidelbergVorgelegt vonDipl.-Phys. Leonard Burtscheraus Rum (Tirol)Tag der mundlic hen Prufung: 23. Mai 2011Mid-infrared interferometry of AGN coresGutacher: Prof. Dr. Klaus MeisenheimerProf. Dr. Sebastian WolfZusammenfassung Aktive Galaxienkerne (AGNs) geh oren zu den leuchtkr aftigstenErscheinungen im Universum und zeigen eine Vielzahl von Erscheinungsformen. Derenbeobachtete Unterschiede werden in vereinheitlichenden Modellen durch einen unsereSicht mitunter blockierenden Staubtorus erkart.l Die aumlicr he Au osung, die ben otigtwird, um diese warme Staubstruktur bei 10 m detailliert zu untersuchen, wird derzeitnur am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Chile erreicht.Zun achst werden Beobachtungen der Radiogalaxie Centaurus A ausgewertet, in denenvor dem Nukleus der Galaxie eine ausgedehnte Struktur in etwa 40 Milli-Bogensekunden(0,7 Parsec) Abstand gefunden wird, die vermutlich mit dem n ordlichen Radio-Jet indieser Galaxie in Verbindung steht.Eine Untersuchung von NGC 4151, der hellsten so genannten Typ-1-Seyfert-Galaxie,zeigt, dass die Staubverteilung in dieser Galaxie ahnlic he Eigenschaften (Gr o e, Temper-aturverteilung, Emissivit at) aufweist, wie in den zuvor untersuchten Galaxien des alter-nativen Typs 2 { was die vereinheitlichenden Modelle zu best atigen scheint.
Publié le : samedi 1 janvier 2011
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INAUGURAL - DISSERTATION
zur
Erlangung der Doktorwurde
der
Naturwissenschaftlich{Mathematischen
Gesamtfakult at
der
Ruprecht{Karls{Universit at
Heidelberg
Vorgelegt von
Dipl.-Phys. Leonard Burtscher
aus Rum (Tirol)
Tag der mundlic hen Prufung: 23. Mai 2011Mid-infrared interferometry of AGN cores
Gutacher: Prof. Dr. Klaus Meisenheimer
Prof. Dr. Sebastian WolfZusammenfassung Aktive Galaxienkerne (AGNs) geh oren zu den leuchtkr aftigsten
Erscheinungen im Universum und zeigen eine Vielzahl von Erscheinungsformen. Deren
beobachtete Unterschiede werden in vereinheitlichenden Modellen durch einen unsere
Sicht mitunter blockierenden Staubtorus erkart.l Die aumlicr he Au osung, die ben otigt
wird, um diese warme Staubstruktur bei 10 m detailliert zu untersuchen, wird derzeit
nur am Very Large Telescope Interferometer (VLTI) in Chile erreicht.
Zun achst 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 n ordlichen 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 ahnlic he Eigenschaften (Gr o e, Temper-
aturverteilung, Emissivit at) aufweist, wie in den zuvor untersuchten Galaxien des alter-
nativen Typs 2 { was die vereinheitlichenden Modelle zu best atigen scheint. Da bisherige
Untersuchungen von Typ-2-Quellen und moderne Torus-Modelle andererseits eine gro e
Streubreite der Torus-Eigenschaften zeigen, wird die bisher gr o te Beobachtungskam-
pagne gestartet, um Staubtori in 13, bis zu einige hundert Megaparsec entfernten, Galax-
ien von unterschiedlicher Leuchtkraft L aumlicr h aufzul osen. Die erste Gesamt-Analyse
der Daten ergibt, dass Tori in allen Galaxien bis auf eine aufgel ost werden k onnen und
0:5dass die Ausdehnung der Tori auf Parsec-Skalen nicht einfach proportional zuL skaliert.
Summary Active Galactic Nuclei (AGNs) are among the most luminous objects
in the universe and are classi ed into a number of types and subtypes. Uni ed models
of AGNs explain some of this variety as a result of di erent viewing angles towards their
cores instead of intrinsic di erences: 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 10m 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 rst time a resolved nuclear emitter in such a source. Its properties (size, temperature
pro le, emissivity) are similar to those of the alternative type 2 galaxies, studied previ-
ously. This is consistent with, though not necessarily con rmation of, uni ed models.
Since the previous studies of type 2 source and modern torus models show a wide variety
of nuclear dust structures, nally, the so-far most comprehensive study of resolved nuclear
dust emission of AGNs is set up to study 13 AGNs of various luminositiesL and distances
reaching several hundred Mega Parsec. The rst 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
0:5proportional to L .Mid-infrared interferometry
of AGN cores
D I S S E R T A T I O N
by
Leonard Burtscher
Max-Planck-Institut fur Astronomie
Heidelberg, April 2011To my family

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