Using Time Domain Astronomy to Explore AGN

29 Pages·2014·18.08 MB·English

Using
 Time
 Domain
 Astronomy
 to

Explore
 AGN

Ann
 E.
 Wehrle

Space
 Science
 Ins=tute

Collaborators:
 Mark
 Gurwell,
 Svetlana
 Jorstad,
 Alan
 Marscher,

Dirk
 Grupe

Fermi
 LAT
 Team,
 NuSTAR
 Team

GASP
 Collabora=on
 (Claudia
 Raiteri,
 Massimo
 Villata)

and
 many
 others

SMA:
 The
 First
 Decade
 of
 Discovery,
 Cambridge,
 MA,

 9-­‐10
 June
 2014

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  1
•  New
 all-­‐sky
 surveys
 -­‐most
 variable
 objects
 -­‐
AGN
 and
 exo=c
 types
 of
 stars
 (SNe,
 CVs,

pulsars,
 etc.)

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  2
Radio
 Loud
 AGN
 Contain
 Rela=vis=c
 Jets-­‐

Strongly

 Variable
 on
 Timescales
 of
 Days-­‐Months

Blazars-­‐
 looking
 directly
 down
 the
 jet

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  3
Fermi
 Blazars
 =SMA
 Calibrators

Fermi
 LAT
 Team-­‐
 5
 year
 sky,
 two
 strong
 blazar
 flares
 per
 month,
 duty
 cycles
 vary

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  4
Brightest
 AGN
 at
 230
 GHz

45+
 papers
 by
 various
 groups

M.
 Gurwell,
 CfA/SAO
 (see
 his
 poster)

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  5
Flaring
 AGN

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  6
What
 does
 variability
 tell
 us
 about
 AGN
 physics?

1.  Rise-­‐fall:
 Physical
 scale
 (
 mod.
 Doppler
 factors),
 shock

condi=ons

2.  Time
 delays:
 rela=ve
 loca=ons

3.  Amplitude:
 (+
 modelling)
 changes
 in
 magne=c
 field,

number
 of
 electrons
 and
 energy
 distribu=on,
 blob

size,
 distance

4.  Brightness
 correlated
 with
 image
 changes:
 loca=on

5.  Monitoring:

 PSD
 of
 fluctua=ons
 could
 be

func=on(ac=vity
 level,
 jet,
 corona,
 disk);
 turbulence)

A.  break
 =mescale
 implies
 physical
 scale;

B.  relaxa=on
 =mescale
 implies
 “corporate
 memory”

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  7
AGN
 Jet
 Ques=ons

1.  What
 is
 the
 parsec-­‐scale
 structure
 at
 various

wavebands?

2.  What
 are
 the
 physical
 characteris=cs
 of
 the

jet?

3.  Are
 all
 flaring
 events
 the
 same?

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  8
Strategy
 #1

:::

1.  Predetermined
 targets
 for
 dedicated
 study,
 olen

mul=wavelength
 campaigns,
 or
 single-­‐telescope

monitoring
 for
 months
 to
 years
 (e.g.,
 3C279,

Hayashida
 et
 al.
 2012
 ApJ

 754,
 117)

è

y
g
r
e
n
E
Inverse

Synchrotron

Compton

Frequency
 è

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  9
Strategy
 #2

2.  Targets
 of
 Opportunity
 triggered
 by
 unusual
 behavior
 such
 as

historical
 brightening
 (fading)
 or
 lack
 of
 iden=fied
 counterpart,

e.g.,

Ann
 E.
 Wehrle,
 SMA:
 First
 Decade
 of
 Discovery,

 9-­‐10
 June
 2014
  10