[論文レビュー] Stellar masses, star formation rates, metallicities and AGN properties for 200,000 galaxies in the SDSS Data Release Two (DR2)

J. Brinchmann, S. Charlot+4 more|arXiv (Cornell University)|Jun 8, 2004

Astronomy and Astrophysical Research参考文献 1被引用数 14

ひとこと要約

本論文は、SDSS Data Release 2の211,894個の銀河について、スペクトルおよび光度モデルを用いて星間質量、星形成率、金属量、ダスト減光、AGN分類を導出した包括的かつ公開済みの物理的性質のカタログを提示する。主な貢献は、選択関数が明確で、モデル化手法が堅牢な均質で高精度なデータセットであり、銀河進化の広域統計的分析を可能にする。

ABSTRACT

By providing homogeneous photometric and spectroscopic data of high quality for very large and objectively selected samples of galaxies, the Sloan Digital Sky Survey allows statistical studies of the physical properties of galaxies and AGN to be carried out at an unprecedented level of precision and detail. Here we publicly release catalogues of derived physical properties for 211,894 galaxies, including 33,589 narrow-line AGN. These are complete samples with well understood selection criteria drawn from the normal galaxy spectroscopic sample in the second SDSS public data release (DR2). We list properties obtained from the SDSS spectroscopy and photometry using modelling techniques presented in papers already published by our group. These properties include: stellar masses; stellar mass-to-light ratios; attenuation of the starlight by dust; indicators of recent major starbursts; current total and specific star-formation rates, both for the regions with spectroscopy and for the galaxies as a whole; gas-phase metallicities; AGN classifications based on the standard emission line ratio diagnostic diagrams and AGN [OIII] emission line luminosities. We also list our own measurements of absorption line indices and emission line fluxes from which these quantities were derived, together with a few quantities from the standard SDSS pipelines which play an important role in our work. Many other observed properties of these galaxies can be obtained from the SDSS DR2 catalogues themselves. We will add further physical properties to this release site as the relevant papers are accepted for publication. Catalogies containing these parameters may be accessed at http://www.mpa-garching.mpg.de/SDSS/.

研究の動機と目的

• SDSS DR2の銀河における物理的性質の均質で大規模なサンプルを提供すること。選択基準が明確であること。
• 高品質な分光および光度データに一貫したモデリング手法を適用し、正確な星間質量、星形成率、金属量を導出すること。
• 発光線診断図を用いてAGNを分類し、[OIII]の輝度とドレープ速度分散を用いたブラックホール質量推定値を提供すること。
• 解像度の高い画像とスペクトルモデリングを用いて、開口補正を施し、星形成率測定におけるバイアスを除去すること。
• 統計的銀河進化研究に使用可能な、導出された物理的パラメータと基礎となるラインフラックス測定値の公開カタログを提供すること。

提案手法

• BC03モデル（10の年齢と3の金属量）をSDSSスペクトルに非負最小二乗法でフィットし、星間質量、質量光度比、ダスト減光を導出する。
• 最良の星間連続スペクトルを差し引いた残差スペクトルから発光線フラックスを測定し、星の吸収ラインの取り扱いに注意を払う。
• 星形成率は、HII領域および拡散電離ガスからの線形成放射と一貫したダストおよび金属量処理を組み合わせたCL01光電離モデルを用いて導出する。
• 解像度の高い画像を用いて、ファイバー分光法に起因する系統的バイアスを補正するための開口補正を星形成率に適用する。
• ガス相金属量は、[OII]、Hβ、[OIII]、[HeI]、[OI]、Hα、[NII]、[SII]の複数の発光線を同時にフィットするCL01モデルを用いて推定する。
• AGNは、[OIII]λ5007/Hβ と [NII]λ6584/Hα を用いたBPT図を用いて同定し、核活動の特徴付けにための輝度とドレープ速度分散を提供する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 SDSS DR2の211,894個の銀河における星間質量、星形成率、金属量は何か。赤方偏移および形態とどのように相関するか。
• RQ2 解像度の高い画像を用いてファイバー分光法に起因する開口バイアスを補正した場合、星形成率の推定はどの程度正確に可能か。
• RQ3 BPT診断図におけるAGNの分布は何か。また、それらの[OIII]輝度とブラックホール質量推定値は、宿主銀河の性質とどのように相関するか。
• RQ4 大規模で均質なサンプルにおいて、強線金属量指標はCL01モデルの全ラインフィッティング結果とどの程度一致するか。
• RQ5 ダスト減光は、SDSSサンプルの銀河の観測された発光線および光度的性質にどの程度影響を及ぼすか。また、どのように定量されるか。

主な発見

• BC03モデルを用いて星間質量を推定した211,894個の銀河がカタログに含まれており、スペクトルの中央で中央信号対雑音比が約14に達する。
• 開口補正を施した星形成率は、ファイバー測定によるSFRが質量の大きな銀河では最大で約2.5倍まで系統的に低く推定されていることが判明し、解像度の高い画像を用いて補正された。
• 全ラインフィッティングにより導出されたガス相金属量は、R23などの強線キャリブレーションと整合的であり、大規模サンプルにおける手法の妥当性が裏付けられた。
• BPT図を用いて33,589個の幅広い線を持つAGNが同定され、それぞれの[OIII]λ5007輝度とドレープ速度分散が提供された。
• 分光的・光度的精度は高く、合成g−r色では5%の誤差、r−i色では3%の誤差であり、フラックスキャリブレーション済みスペクトルとSDSS光度測定値の比較から得られた。
• すべてのライン（[OII]、Hβ、[OIII]、Hα、[NII]、[SII]、[HeI]）の発光線フラックスが測定されており、SN比が3以上である。これにより再現可能な解析が可能である。