[論文レビュー] HST images and properties of the most distant radio galaxies

L. Pentericci, H. J. A. Röttgering+5 more|arXiv (Cornell University)|Sep 4, 1998

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、赤方偏移 z = 2.3–3.6 の11個の高赤方偏移電波銀河のハッブル宇宙望遠鏡（HST）WFPC2 画像を提示し、合体系を示唆する塊状で不規則な形態が明らかになった。UV連続スペクトルの放射は電波軸に沿って延長されているが、整合性の特徴は変動し、複数の物理的メカニズムを示している。結果から、高赤方偏移電波銀河は現在の最も明るい銀河団銀河へ進化し、UVドロップアウト銀河の集積から発生した可能性があることが示唆される。

ABSTRACT

We present Hubble Space Telescope images of 11 high redshift radio galaxies (between $z=2.3$ and $z=3.6$). The galaxies were observed with the WFPC2 camera in a broad band filter (F606W or F707W, roughly equivalent to V or R-band), for 2 orbits each. We find that on the scale of the HST observations there is a wide variety of morphological structures of the hosting galaxies: most objects have a clumpy, irregular appearance, consisting of a bright nucleus and a number of smaller components, suggestive of merging systems. Some observed structures could be due (at least partly) to the presence of dust distributed through the galaxies. The UV continuum emission is generally elongated and aligned with the axis of the radio sources, however the characteristics of the ``alignment effect'' differ from case to case, suggesting that the phenomenon cannot be explained by a single physical mechanism. We compare the properties of our radio galaxies with those of the UV dropout galaxies and conclude that (i) the most massive radio galaxies may well evolve from an aggregate of UV dropout galaxies and (ii) high redshift radio galaxies probably evolve into present day brightest cluster galaxies.

研究の動機と目的

• 高赤方偏移（z = 2.3–3.6）における最も遠方の電波銀河の形態的・構造的性質を調査すること。
• UV連続スペクトルの放射と電波構造との整合性を分析し、整合性効果の背後にある物理的メカニズムを理解すること。
• 高赤方偏移電波銀河とUVドロップアウト銀河を比較し、それらの進化的関係を探ること。
• これらの銀河が現在の最も明るい銀河団銀河へ至る進化経路を特定すること。

提案手法

• VバンドまたはRバンドに相当するバンドパスフィルタ（F606W または F707W）を用いたハッブル宇宙望遠鏡 WFPC2 画像の取得。
• 形態的分析に十分な深さを得るため、11個の高赤方偏移電波銀河をそれぞれ2軌道にわたり観測。
• 画像解析を用いて、明るい核やコンパクトなクラスターなどの構造的成分を特定し、その空間的分布を評価。
• UV連続スペクトルの形態と電波源の軸を比較し、整合性効果を定量化。
• 観測された性質をUVドロップアウト銀河のものと照合し、進化的関係を評価。
• 形態的特徴の統計的および視覚的比較を通じて、進化経路とダスト含有量を推測。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 z = 2.3–3.6 の最も遠方の電波銀河にどのような形態的構造が存在し、それらはその形成に何を示唆するか？
• RQ2 UV連続スペクトルの放射は電波軸とどのように整合しているか？ これにより、整合性効果を駆動する物理的メカニズムに何が示唆されるか？
• RQ3 高赤方偏移電波銀河は、構造的および光度的性質において、どの程度UVドロップアウト銀河に類似しているか？
• RQ4 高赤方偏移電波銀河の進化経路は、現在の最も明るい銀河団銀河へとたどれるか？

主な発見

• ホスト銀河は、明るい核と複数のコンパクトな構成要素を有する塊状で不規則な形態を示しており、進行中または最近の合体活動を示唆している。
• 銀河内でのダストの分布が、特に非対称的または断片的な放射を示す一部のシステムにおいて、観測された構造的特徴に寄与している可能性がある。
• UV連続スペクトルの放射は一般的に電波源の軸に沿って延長されており、整合性を示しているが、個々の対象間で整合性の特徴に顕著な差が見られる。
• 整合性形態の多様性は、すべての源において一様な物理的メカニズムでは整合性効果を説明できないことを示唆している。
• 最も質量の大きな高赤方偏移電波銀河は、複数のUVドロップアウト銀河の合体から発生した可能性が高い。
• 高赤方偏移電波銀河は、現在の最も明るい銀河団銀河の先祖である強力な候補である。