[論文レビュー] A QSO survey via optical variability and zero proper motion in the M92 field. IV. More QSOs due to improved photometry

J. Brunzendorf, H. Meusinger|ArXiv.org|Jun 14, 2002

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 27被引用数 5

ひとこと要約

本研究では、再処理された162枚のデジタイズドBバンドフィルム（1963–1997年）を用いて、光度変動とゼロの固有運動を特徴とする手法を用い、M92領域におけるクェーサー（QSO）の検出を向上させた。改良された手法により、95個のQSOと14個のSeyfert 1銀河が同定され、高優先度候補者における正答率が86%に達し、VPM手法が従来の色ベースの調査とは異なり、SEDに依存しない強固な代替手法であることが確認された。また、B=19.9までの範囲で顕著な赤色QSO集団の存在は認められなかった。

ABSTRACT

We continue the QSO search in the 10 square degrees Schmidt field around M92 based on variability and proper motion (VPM) constraints. We have re-reduced 162 digitised B plates with a time-baseline of more than three decades and have considerably improved both the photometric accuracy and the star-galaxy separation at B>19. QSO candidates are selected and marked with one out of three degrees of priority based on the statistical significance of their measured variability and zero proper motion. Spectroscopic follow-up observations of 84 new candidates with B>19 revealed an additional 37 QSOs and 7 Seyfert1s. In particular, all 92 high-priority candidates are spectroscopically classified now; among them are 70 QSOs and 9 Seyfert1s (success rate 86%). We expect that 87% (55%) of all QSOs with B<19.0 (19.8) are contained in this high-priority subsample. For the combined sample of high-priority and medium-priority objects, a completeness of 89% is estimated up to B_lim=19.5. The sample of all AGNs detected in the framework of the VPM search in the M92 field contains now 95 QSOs and 14 Seyfert1s with B<19.9. Although the VPM QSOs were selected by completely different criteria, their properties do not significantly differ from those of QSOs found by more traditional optical survey techniques. In particular, the spectra and the optical broad band colours do not provide any hints on a substantial population of red QSOs up to the present survey limit.

研究の動機と目的

• 光学的変動性とゼロ固有運動（VPM）基準を用いて、M92領域におけるクェーサー検出の網羅性と信頼性を向上させること。
• 過去のVPM調査において、明るさがB > 19で顕著な不完全性が生じる理由は、光度測定精度が低いためであることを解消すること。
• 高度なデータ還元技術を用いて、明るさがB > 19の領域における星・銀河分離と光度測定精度を向上させること。
• 新しく選別された候補者に対する分光的追従観測を通じて、確認されたQSOおよびSeyfert 1銀河の数を増加させること。
• 従来の色ベースの調査とは異なり、VPMで選別されたQSOが系統的に異なる特徴を示すかどうか、特に赤色QSO集団の存在について評価すること。

提案手法

• Tautenburgのスミス望遠鏡が撮影した162枚のデジタイズドBバンドフィルム（1963–1997年）を再処理し、SExtractorパッケージを用いて光度測定精度と源分類を向上させた。
• 再検討された変動性インデックス（Iσ、IΔ）と固有運動のしきい値（Iμ）を適用し、変動性があり、かつ移動が認められない源をQSO候補者として特定した。
• 変動性および固有運動の統計的有意性に基づき、候補者を高優先度および中優先度のサブサンプルに分類した。
• Calar Alto 2.2m望遠鏡を用いて84個の新規候補者に対して分光的追従観測を行い、AGNの性質を確認した。
• 外部調査（Hartwick & Schade、Wisotzki）と比較することで、数密度（N(<B)）を用いた調査の網羅性を推定した。
• VPMで選別されたAGNの光学的バンド色およびスペクトルを分析し、従来のサンプルと系統的な差異があるかどうか、特に赤色QSOの存在を検証した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 VPM手法における光度測定精度の向上が、B > 19の領域における不完全性をどの程度低減するか？
• RQ2 高優先度候補者において、VPM手法が真のQSOおよびSeyfert 1銀河を同定する正答率はどの程度か？
• RQ3 VPM調査の網羅性は、他の光学的QSO調査と比較して、特に明るさが低い領域でどの程度か？
• RQ4 従来の色ベースの調査とは異なり、VPMで選別されたQSOが光学的色やスペクトルにおいて系統的な差異を示すか、特に顕著な赤色QSO集団が存在するか？
• RQ5 VPM手法がSEDに依存しないクェーサー選別手法として、信頼性があるか？

主な発見

• 再処理されたデータは、B = 19で平均してσ ≈ 0.1 mag、B = 20でσ ≈ 0.2 magの光度測定精度を達成し、微弱天体の検出が顕著に向上した。
• 高優先度候補者92個（18 ≤ B ≤ 19.8）のうち、70個がQSO、9個がSeyfert 1銀河として確認され、正答率は86%であった。
• 高優先度サンプルは、B ≤ 19のQSOに対して87%の網羅性、B ≤ 19.8のQSOに対して55%の網羅性であると推定された。
• 高優先度および中優先度の両サンプルを合わせた場合、B = 19.5までで89%の網羅性に達し、外部調査と一貫した数密度分布を示した。
• 最終的なVPMサンプルには、B ≤ 19.9の95個のQSOと14個のSeyfert 1銀河が含まれており、すべてが30年以上にわたる長期的光度曲線を有していた。
• VPMで選別されたQSOのスペクトルおよびバンド色の分析から、調査限界までに顕著な赤色QSO集団の存在は確認されなかった。