[論文レビュー] Parameter Correlations and Cosmological Properties of BL Lac Objects

P. Giommi, P. Padovani+3 more|arXiv (Cornell University)|Sep 30, 2002

Astrophysics and Cosmic Phenomena被引用数 3

ひとこと要約

本研究は、3つの電波フラックス制限付きブラザール調査を分析し、BLラクティックにおけるシンクロトロンピーク周波数（$\nu_{\text{peak}}$）と電波縁度の相関および宇宙論的進化を調査する。$\nu_{\text{peak}}$と電波縁度の強い相関は認められず、低く、おそらく負の宇宙論的進化が確認され、過去の顕著な相関は、低縁度のHBLが不足しているサンプルバイアスおよび選択効果によるものであるとされる。

ABSTRACT

Using three complete, radio flux limited, blazar samples we compare the LogN-LogS and the preliminary radio luminosity function of the general population of BL Lacs to those of the subclass of high energy synchrotron peaked (HBL) BL Lacs. We also examine recent results on the cosmological evolution in different samples of BL Lacs and we investigate the controversial issue of the correlation between the synchrotron peak frequency and radio luminosity in BL Lacertae objects. We find that the fraction of HBL objects is approximately the same at all observed radio fluxes and luminosities implying that there cannot be any strong correlation between the position of the synchrotron peak and radio luminosity. The amount of cosmological evolution in BL Lacs is confirmed to be low and negative at low radio fluxes, although the large number of objects without redshift prevents a precise estimation. At high radio fluxes the amount of cosmological evolution is zero or slightly positive but this could be induced by a possible contamination with Flat Spectrum Radio Quasars.

研究の動機と目的

• 完全で電波フラックス制限付きの調査を用いて、BLラクティックの宇宙論的性質を特定すること。
• BLラクティックにおけるシンクロトロンピーク周波数（$\nu_{\text{peak}}$）と電波縁度の間の相関に関する論争の仮説を検証すること。
• 異なるフラックス領域におけるBLラクティック集団の宇宙論的進化の程度と性質を評価すること。
• サンプルバイアスおよび平坦スペクトル電波クェザー（FSRQs）による汚染が、過去の結果に与える影響を評価すること。
• 非熱的放射が宿主銀河の光を圧倒するため、高縁度のHBL源の赤方偏移測定における観測的課題を検討すること。

提案手法

• DXRBS、NVSS-RASS 1Jy、および極端なHBLの静的調査の3つのほぼ完全で電波フラックス制限付きのブラザール調査を用いる。
• 異なるフラックス限界でのHBLと一般BLラクティック集団のLogN-LogS関数および電波縁度関数を比較する。
• 選択効果を考慮した宇宙論的進化を数量化するため、$V_{\text{e}}/V_{\text{a}}$統計を用いる。
• $\nu_{\text{peak}}$-電波縁度平面を分析し、赤方偏移が測定されていない源の縁度限界を用いる。
• スペクトルエネルギー分布モデリングを適用し、シンクロトロン自己コンプトン（SSC）放射が宿主銀河の光を上回る時期を推定し、赤方偏移測定に与える影響を評価する。
• 異なる選択関数を持つ調査の結果を照合することで、過去の研究におけるバイアスを特定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 BLラクティックにおけるシンクロトロンピーク周波数（$\nu_{\text{peak}}$）と電波縁度の間に有意な相関があるか？
• RQ2 BLラクティック集団における真の宇宙論的進化の程度は何か？また、電波フラックスに応じてどのように変化するか？
• RQ3 サンプル選択バイアスおよびFSRQによる汚染が、$\nu_{\text{peak}}$-縁度相関の解釈にどの程度影響を及えるか？
• RQ4 なぜ高縁度のHBL源が浅い電波調査で不足しているのか？また、これは赤方偏移測定にどのような影響を与えるか？
• RQ5 観測された$\nu_{\text{peak}}$-縁度相関の欠如は、HBLの物理的性質および検出可能性によって説明可能か？

主な発見

• HBLの割合は、観測されたすべての電波フラックスおよび縁度範囲でほぼ一定であり、$\nu_{\text{peak}}$と電波縁度の強い相関がないことを示している。
• 極端なHBLの電波LogN-LogS関数は、50 mJyまで一般BLラクティック集団のそれと平行であり、やや明るいフラックスでしか平坦化しない。
• HBLの電波縁度関数は、一般BLラクティック集団のそれとほぼ平行であり、高縁度領域でHBLの割合が著しく増加しないことから、顕著な増加はない。
• BLラクティックにおける宇宙論的進化は低く、低電波フラックスではおそらく負である。これは、測定されていない赤方偏移が多数存在するためであり、高フラックスではFSRQによる汚染の可能性がある。
• Fossatiら（1998年）が報告した$\nu_{\text{peak}}$-縁度相関は、サンプルバイアスによるものであり、高縁度のHBLが、その空間密度が低く、SSC放射による宿主銀河の光の希釈のため、浅い調査で不足していることが原因である。
• 高縁度のHBLは、特徴のないHBLの高品質スペクトルにおける間隔の銀河間吸収線を介して検出可能であり、その存在を確認する道筋が示せる。