[論文レビュー] A mid infrared study of low-luminosity AGNs with WISE

R. Coziol, J. P. Torres-Papaqui+5 more|arXiv (Cornell University)|May 16, 2014

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 5被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、WISEのMIR光度測定を用いて、低光度AGN（LLAGN）が、AGNによって駆動されるより平坦なスペクトルエネルギー分布（SED）のおかげで、後AGB星（PAGB）とは明確に異なるMIR色を示すことを示した。著者らは、LINERやセイフェート2型を真正のAGNとして識別できる、信頼性の高いMIR診断色色図を提案した。これは、光学分類を確認し、標準的診断図が機能しない銀河における曖昧性を解消するものである。

ABSTRACT

Using data from the Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) we show that the mid infrared (MIR) colors of low-luminosity AGNs (LLAGNs) are significanlty different from those of post-asymptotic giant branch stars (PAGBs). This is due to a difference in spectral energy distribution (SEDs), the LLAGNs showing a flat component due to an AGN. Consistent with this interpretation we show that in a MIR color-color diagram the LINERs and the Seyfert~2s follow a power law with specific colors that allow to distinguish them from each other, and from star forming galaxies, according to their present level of star formation. Based on this result we present a new diagnostic diagram in the MIR that confirms the classification obtained in the optical using standard diagnostic diagrams, clearly identifying LINERs and LLAGNs as genuine AGNs.

研究の動機と目的

• 低光度AGN（LLAGN）、特にLINERの分類に生じる曖昧さを解消すること。これは、AGNか後AGB星（PAGB）かの区別である。
• AGNではなく、高温の後AGB星が電離ガスを駆動するとするPAGB仮説の妥当性を検証すること。
• 光学的診断図が弱いまたは発光線が欠落する場合に機能しない銀河におけるAGN活動を分類できる、新しいMIR診断ツールを開発すること。
• WISEデータを用いて、LLAGNにおけるMIR色、星形成度、AGN優位性の関係を調査すること。

提案手法

• 広域赤外サーベイ・エクスプローラー（WISE）の3.4、4.6、12、22 μmにおける中赤外（MIR）光度測定を用い、LLAGNのMIR色を分析した。
• LLAGNとPAGB、惑星状星雲（PNe）、星形成銀河（SFG）を比較するため、[4.6]−[12] 対 [12]−[22] のMIR色色図を構築した。
• LINERとセイフェート2型の色シーケンスにべき乗則をフィットし、MIR SEDの傾きを評価した。指数αは、LINERでは0〜−1.5、セイフェート2型では−1〜−2の範囲であった。
• 銀河内のPAGBおよびPNeのMIR SEDを、Milky Wayのそれらと比較した。その結果、大多数のPAGBは極めて赤色である一方、LLAGNは青色のMIR色を示した。
• [4.6]−[12]色を、現在の星形成度のトレーサーとして用い、NELGにおける活動タイプとの相関を示した。
• 光学分類を確認し、標準的BPT-VO図が適用できない銀河におけるAGN性質を特定できる、新たなMIR診断図を提案した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 AGN対PAGB仮説が予測するように、低光度AGNのMIR色は、後AGB星（PAGB）と顕著に異なるか？
• RQ2 MIR色色図は、SEDの形状に基づいて、LINERやセイフェート2型を星形成銀河やPAGBから信頼性高く区別できるか？
• RQ3 [4.6]−[12] MIR色は、低光度AGNにおける現在の星形成度に敏感か？
• RQ4 新たなMIR診断図は、LINERがAGNかPAGB電離系かの曖昧さを解消できるか？
• RQ5 LLAGNのMIR SEDはPAGBよりも平坦な連続スペクトルを示すか？ これは、赤外線放射の起源について何を示唆するか？

主な発見

• LLAGNは、AGN放射による平坦なSED成分のおかげで、PAGBよりも顕著に青色のMIR色を示す。一方、PAGBは急勾配のSEDを示し、MIRで極めて赤色である。
• LINERおよびセイフェート2型のMIR色シーケンスはべき乗則に従い、スペクトル指数αはLINERで0〜−1.5、セイフェート2型で−1〜−2の範囲であった。これは、ダスト加熱にAGN寄与が支配的であることを示している。
• [4.6]−[12]色はNELG全体で系統的に変化し、現在の星形成度と相関を示した。これは、進行中の星形成をトレースしている可能性を示唆する。
• 銀河内PAGBのわずか少数がLLAGNと類似したMIR色を示すが、大多数はあまりに赤色であり、LLAGNの電離をPAGBが駆動するとする仮説に反する。
• 新しいMIR診断図は、LINERおよびLLAGNのAGN性質を的確に確認でき、光学診断図が機能しない状況での曖昧さを解消した。
• 本研究は、LINERおよび他のLLAGNが真正のAGNであり、進化したあるいは「死にかけのクェーサー」である可能性が高いと結論づけた。PAGB仮説は、観測されたMIR色と整合しない。