[論文レビュー] Host Galaxy Morphology and the AGN Unified Model

Jonathan R. Trump|arXiv (Cornell University)|Dec 16, 2011

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、COSMOS調査から選ばれた70個のX線選択AGNを用い、活動銀河核（AGN）のホスト銀河の形態と降着レート、X線遮蔽の関係を調査した。非遮蔽的で急速に降着するブロードラインAGNは、主に球状構造が支配的なホストを持つのに対し、遮蔽のあるAGNはより多くの破壊的形態の銀河に存在しており、遮蔽AGNの燃料供給は合体によるもので、弱いAGNの場合は恒常的プロセスである可能性が示唆され、AGN-合体関係の単純な解釈に疑問を呈する。

ABSTRACT

We use a sample of active galaxies from the Cosmic Evolution Survey to show that host galaxy morphology is tied to the accretion rate and X-ray obscuration of its active galactic nucleus (AGN). Unobscured and rapidly accreting broad-line AGNs are more likely to be in spheroid-dominated hosts than weak or obscured AGNs, and obscured AGNs are more likely to have disturbed host galaxies. Much of the disagreement in previous work on the AGN-merger connection is likely due to each study probing AGNs with different obscuration and accretion properties. Only obscured AGNs seem to merger-driven, while weak AGNs are fed by stochastic processes in disks, and rapidly-accreting broad-line AGNs require massive bulges. Our observed "unified model" for AGN hosts fits with theoretical models for merger-driven AGN evolution, but is also consistent with steady-state AGN activity.

研究の動機と目的

• AGN-合体関係に関する矛盾する結果を解消するため、AGNの降着レートと遮蔽の両方においてホスト銀河の形態を分析すること。
• 非遮蔽的・遮蔽的・弱いAGNという異なるAGNタイプが、それぞれ異なるホスト銀河特性と関連しているかどうかを検証すること。
• ホスト銀河の形態とAGN特性に基づいて、AGNの燃料供給を支配するのは合体駆動プロセスか恒常的プロセスかを特定すること。
• AGNの古典的統一モデルが観測されたホスト銀河タイプと整合しているかどうかを評価すること。

提案手法

• XMM-NewtonおよびChandra X線データを用いて、N_HとL_Xの推定を高精度で行ったCOSMOS調査の70個のX線検出AGNを選定した。
• 多波長Sedモデリングと赤外全放射補正（L_bol = 8L_6μm）を用いて、遮蔽AGNのEddington比を推定した。
• HST/ACS画像にGALFITを適用し、AGN点源とホスト銀河を分解し、Sérsic指数（n）と非対称性（A）を測定した。
• 構造的パラメータに基づき、ホストを球状構造優勢（n > 2.5）、ディスク型（n < 2.5）、破壊的（A > 0.5）に分類した。
• ホスト銀河の形態をAGN特性（降着レート：λ_Edd、X線遮蔽：N_H）と相関させた。
• サンプルの信頼性を確保するため、先行調査で得られた高信頼性の赤方偏移と分光的分類（90％以上の尤度）を用いた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非遮蔽的で急速に降着するブロードラインAGNは、球状構造が支配的なホスト銀河を好むのか？
• RQ2 遮蔽AGNは、破壊的または不規則なホスト銀河に存在する可能性がより高いのか？
• RQ3 AGNのホスト銀河の形態は、その降着レートと遮蔽度と相関しているのか？
• RQ4 AGN-合体関係は、異なるAGNタイプにおいて一貫しているのか、それとも選択効果によって歪められているのか？
• RQ5 観測されたホスト銀河形態のパターンは、合体駆動の進化か恒常的燃料供給プロセスで説明可能か？

主な発見

• 本調査の5つの非遮蔽的・急速に降着するブロードラインAGNは、すべて球状構造が支配的なホスト（n > 2.5）に存在した。
• 遮蔽AGN（N_H > 10^22 cm^-2）は、非遮蔽AGNよりも顕著に破壊的ホスト銀河（A > 0.5）を持つ傾向を示した。
• 弱い降着の狭線AGNは、主にディスク型ホスト（n < 2.5）に存在しており、これは恒常的燃料供給プロセスを示唆している。
• 観測された形態-AGN特性相関から、遮蔽AGNは合体駆動である可能性が高く、非遮蔽的で高降着のAGNは巨大バルジを必要とする。
• データから、古典的統一モデルはホスト銀河の構造を含める必要があることが示唆され、形態は降着レートと遮蔽の両方と強く相関している。
• 赤方偏移調査におけるAGN-合体関係の見かけ上の進化は、真の宇宙的進化ではなく、遮蔽や降着レートの異なるAGN選択方法によるアーチファクトである可能性が高い。