[論文レビュー] Radio spectra of the WMAP catalog sources

С. А. Трушкин|arXiv (Cornell University)|Jul 10, 2003

Radio Astronomy Observations and Technology参考文献 1被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、10 MHz から 245 GHz の周波数範囲にわたる20万点を超える歴史的データポイントと、RATAN-600を用いた複数周波数の電波輝度測定値を用いて、WMAP全天サーベイで得られた208個の銀河間源の電波スペクトルエネルギー分布を、これまでで最も包括的に行っている。主な発見は、97.5％のWMAP源が既知のAGN、クェーサー、または銀河として同定されており、数十年にわたるスペクトル形状の安定性が確認され、低変動性源ではWMAP測定値と過去の測定値との間に顕著な系統的ずれが認められないことである。

ABSTRACT

Compiled radio spectra are presented for 208 extragalactic sources from the catalog created from the WMAP satellite all-sky survey data in a range of 23-94 GHz taken during the first year of its operation in orbit. 205 out of 208 WMAP sources are reliably identified with radio sources from other catalogs, including also four out of five sources unidentified by the WMAP survey authors. We have found 203 WMAP sources to have optical identification: 141 quasars, 29 galaxies, 19 active galactic nuclei, 19 BL Lac-type objects and one planetary nebula, IC418. Simultaneous measurements of flux densities for 26 sources at five frequencies, 2.3, 3.9, 7.7, 11.2 and 21.7 GHz, were made with the radio telescope RATAN-600 in 2003 March. 25 sources were detected at all the frequencies, and only one, WMAP0517-0546, unidentified in other catalogs was not detected in our observations and is likely to be spurious. Using the database CATS we found a large number of identifications in different radio catalogs and in several long-term monitoring programs (GBI, UMRAO, SEST, IRAM, and others). The total number of flux density measurements that we collected in the frequency range from 10 MHz to 245 GHz for the identified WMAP sources is over 206,000, varying from 10-20 points for some southern sources to a few thousand points for sources from long-term monitorings. A considerable number of WMAP sources are variable on time scales from hours to dozens of years, nevertheless, the obtained integral spectra, including measurements in different years, may be of particular interest because these bright sources have been studied for more than forty years. The general character of the spectrum (power, flat, with a turnovers at low or high frequencies) of the WMAP sources remains unchanged.

研究の動機と目的

• 本論文の目的は、高周波数（23–94 GHz）で検出されたWMAP全天サーベイにおける銀河間電波源の性質を同定することである。
• これらの源が既知の集団に属するのか、それとも新しいタイプの電波放射体を示すのかを特定することである。
• 本研究では、複数エポックの輝度測定値を用いて、これらの源の長期的電波スペクトル的挙動を調査する。
• 長期間のモニタリング計画からの歴史的データと比較することで、WMAPの輝度測定値の信頼性を検証することを目的としている。
• NVSS、SUMSS、FIRSTの電波マップを用いて、拡張したWMAP源の形態的および構造的性質をさらに調査する。

提案手法

• 11′の窓内での座標照合を用いて、WMAP源をGB6、PMN、NVSS、FIRST、3C/3CRなど他の電波カタログと照合する。
• 2003年3月に、RATAN-600電波望遠鏡を用いて26源について2.3、3.9、7.7、11.2、21.7 GHzでの同時輝度測定を実施した。
• CATSデータベースを用いて、同定済み源について10 MHz から 245 GHz の周波数範囲で合計20万6000件の輝度測定値を収集した。
• GBI、UMRAO、SEST、IRAMなどの長期間モニタリング計画からの歴史的データとWMAPデータを組み合わせることで、電波スペクトルエネルギー分布を構築した。
• 1.4 GHz（NVSS）および843 MHz（SUMSS/FIRST）の電波マップを用いて、源の構造と拡張放射を分析した。
• 40年間の時間ベースラインにわたるスペクトル指数および変動性の統計的分析を実施し、特に1日以内の変動（IDV）を示す源に注目した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 WMAPカタログ源は、既知の銀河間電波源集団と整合しているのか、それとも新しいタイプの対象を示しているのか？
• RQ2 40年間の時間ベースラインにわたるWMAP源の長期的スペクトル挙動は何か？ また、スペクトル指数はどの程度安定しているか？
• RQ3 低変動性源において、WMAPの輝度測定値と類似周波数での過去の測定値との間に系統的ずれは認められるか？
• RQ4 WMAP源のうち、数時間から数十年の時間スケールで変動するものは何個あるか？ そのうち何割がコンパクトなIDV源であるか？
• RQ5 拡張したWMAP源の形態的構造は何か？ また、既知の拡張電波銀河と比較してどう異なるか？

主な発見

• 208個のWMAP源のうち205個が、他のカタログからの既知の電波源と信頼性高く同定された。これは、5つ中4つが以前未同定であった源も含む。
• 203個のWMAP源（97.5％）が光学的同定された：141個がクェーサー、29個が銀河、19個が活動銀河核（AGN）、19個がBL ラックオブジェクト、1個が惑星状星雲（IC 418）。
• WMAP 0517–0546は、RATAN-600観測でいかなる周波数でも検出されず、おそらく誤検出とされる。
• 10 MHz から 245 GHz の周波数範囲にわたって合計20万6000件の輝度測定値が収集され、これらの源の最も包括的なスペクトルエネルギー分布が可能になった。
• 大多数の源でスペクトル形状（パワーレンジ、フラット、カットオフ）が数十年にわたって安定しており、顕著なスペクトル進化は観測されなかった。
• 低変動性指数を示す源では、WMAP測定値と類似周波数での過去の測定値との間に顕著な系統的差異は認められなかった。