BPT図 BPT図(BPT diagram)とは、主に輝線強度の比率を用いることで、銀河中心部における主要な電離源を分類・特定するための診断ダイアグラムである。名称は、1981年にこれを考案した天文学者Jack Baldwin、Mark Phillips、Roberto Terlevichの3名の頭文字に由来する。

原理と分類 BPT図では、通常 [O III] λ5007 / Hβ と [N II] λ6584 / Hα の2つの輝線強度比を軸としてグラフ上にプロットを行う。銀河内に存在するガスの電離源には「若く高温な星からの光電離(星形成)」と「ブラックホールへの降着に伴う高エネルギー放射または衝撃波(AGN)」の2種類が主要な候補となるが、両者では原子の電離・励起メカニズムが異なるため、特定の輝線比において明確な分岐点が生じる。

星形成系列(Star-forming sequence): 図の左下方向に分布する領域。星形成率が高い銀河ほど、放射される紫外線のスペクトル特性によりこのラインに沿った挙動を示す。 AGN系列(AGN branch): 図の右上方向に伸びる領域。高エネルギー放射の影響で [O III] および [N II] の輝線が相対的に強くなるため、星形成銀河とは明確に分離される。

理論的境界線 この図上には、Kauffmannら(2003)やKewleyら(2001)によって提唱された「理論的境界線」が引かれることが一般的である。この線より下部は純粋な星形成銀河(Star-forming galaxies)、上部は活動銀河(AGN)や両者の性質を併せ持つ合成銀河(Composite galaxies)として分類される。

この診断手法は、大規模な分光サーベイ(SDSSなど)において銀河の個体数統計や進化過程を解析する際の最も強力なツールとして利用されているBaldwin, J. A., Phillips, M. M., & Terlevich, R. (1981). "Classification parameters for the emission-line spectra of extragalactic objects". Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 93, 5-19.。

脚注

関連項目 銀河 活動銀河核 (AGN) 星形成 スターバースト銀河 セイファート銀河 分光法 スローン・デジタル・スカイサーベイ (SDSS) H II領域