[論文レビュー] Inter-comparison of Radio-Loudness Criteria for Type 1 AGNs in the XMM-COSMOS Survey

Heng Hao, M. Sargent+22 more|arXiv (Cornell University)|Aug 5, 2014

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、407個のXMM-COSMOSタイプ1 AGNに対して9種類の電波強度基準を評価し、静止フレーム基準を用いた場合の電波強度AGNの割合は5%未塔に低く、特にP5GHz基準が最も低い割合（≤2%）を示した。観測フレーム基準ではk補正を施さない場合、電波強度割合が高めに推定されるため、X線選択サンプルにおける電波強度基準の選定には注意が必要である。

ABSTRACT

Limited studies have been performed on the radio-loud fraction in X-ray selected type 1 AGN samples. The consistency between various radio-loudness definitions also needs to be checked. We measure the radio-loudness of the 407 type 1 AGNs in the XMM-COSMOS quasar sample using nine criteria from the literature (six defined in the rest-frame and three defined in the observed frame): $R_L=\log(L_{5GHz}/L_B)$, $q_{24}=\log(L_{24μm}/L_{1.4GHz})$, $R_{uv}=\log(L_{5GHz}/L_{2500Å})$, $R_{i}=\log(L_{1.4GHz}/L_i)$, $R_X=\log(νL_ν(5GHz)/L_X)$, $P_{5GHz}=\log(P_{5GHz}(W/Hz/Sr))$, $R_{L,obs}=\log(f_{1.4GHz}/f_B)$ (observed frame), $R_{i,obs}=\log(f_{1.4GHz}/f_i)$ (observed frame), and $q_{24, obs}=\log(f_{24μm}/f_{1.4GHz})$ (observed frame). Using any single criterion defined in the rest-frame, we find a low radio-loud fraction of $\lesssim 5\%$ in the XMM-COSMOS type 1 AGN sample, except for $R_{uv}$. Requiring that any two criteria agree reduces the radio-loud fraction to $\lesssim 2\%$ for about 3/4 of the cases. The low radio-loud fraction cannot be simply explained by the contribution of the host galaxy luminosity and reddening. The $P_{5GHz}=\log(P_{5GHz}(W/Hz/Sr))$ gives the smallest radio-loud fraction. Two of the three radio-loud fractions from the criteria defined in the observed frame without k-correction ($R_{L,obs}$ and $R_{i,obs}$) are much larger than the radio-loud fractions from other criteria.

研究の動機と目的

• X線選択サンプルにおける電波強度AGNを定義する9種類の異なる電波強度基準の整合性を評価すること。
• 主に静止フレームと観測フレームの定義を比較しながら、XMM-COSMOSタイプ1 AGNサンプルにおける電波強度割合を複数の基準を用いて特定すること。
• X線選択AGNで観測される低電波強度割合が、選択効果、ホスト銀河の混入、または固有の性質に起因するかどうかを調査すること。
• k補正とホスト銀河寄与の影響が導かれる電波強度割合に与える影響を評価すること。
• 電波発光度ベースと電波フレックスベースの電波強度基準が、電波強度AGNを同定する上でどのように性能を発揮するかを比較すること。

提案手法

• 9つの基準を用いて電波強度を測定：6つは静止フレーム（例：RL = log(L5GHz/LB), RX = log(νLν(5GHz)/LX)）、3つは観測フレーム（例：RL,obs = log(f1.4GHz/fB)）。
• 静止フレーム基準の整合性を確保するため、観測フレームのフラックスを静止フレームの発光度に変換するためのk補正を適用した。
• 赤方偏移 0.1 ≤ z ≤ 4.3 で、電波からX線に至る多波長の光度測定を持つ407個のXMM-COSMOSタイプ1 AGNのサンプルを用いた。
• Eddington比（L/L_Edd）とX線発光度（νLν(2keV)）を計算し、電波強度ととの相関関係を検証した。
• ホスト銀河の投影と減光補正を適用し、それらが導かれる電波強度割合に与える影響を評価した。
• 複数の基準が同時に一致する条件を課して基準間の整合性を評価し、曖昧さを低減した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なる電波強度基準を用いた場合、XMM-COSMOSタイプ1 AGNサンプルにおける電波強度割合はどの程度か？
• RQ2 静止フレームで定義された電波強度基準と、k補正を施さない観測フレーム基準との間にはどのような相違があるか？
• RQ3 ホスト銀河の発光度と減光が、導かれる電波強度割合にどの程度の影響を与えるか？
• RQ4 このサンプルにおいて、電波強度とEddington比、絶対等級Bバンド、X線発光度との間に相関があるか？
• RQ5 複数の基準が一致する条件を課した場合、最終的な電波強度割合推定値にどのような影響があるか？

主な発見

• 任意の1つの静止フレーム電波強度基準を用いた場合、XMM-COSMOSタイプ1 AGNサンプルにおける電波強度割合は≤5%であり、特にP5GHz基準では最も低い割合（≤2%）を示した。
• P5GHz基準は、電波源の電力（P5GHz = log(P5GHz in W/Hz/Sr)）に基づくため、最も厳密で、電波強度割合も最低となった。
• k補正を施さない2つの観測フレーム基準（RL,obs と Ri,obs）は顕著に高い電波強度割合を示したが、赤方偏移分布を考慮すると過大評価であることが判明した。
• 複数基準が一致する条件を課した場合、約75%のケースで電波強度割合は≤2%に低下し、静止フレーム基準間の強い整合性が示された。
• ホスト銀河の投影と減光補正を組み込んだ結果、電波強度割合は6.08%+3.18%−1.75%に上昇したが、依然として光学選択サンプルの一般的な10%未満であった。
• このサンプルにおいて、電波強度とBバンド絶対等級、Eddington比、X線発光度との間に有意な相関は認められなかった。