[論文レビュー] Stellar Population in LLAGN.II: STIS observations

R. M. González Delgado, R. Cid Fernandes+6 more|LA Referencia (Red Federada de Repositorios Institucionales de Publicaciones Científicas)|Jan 21, 2004

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 39

ひとこと要約

本研究では、73個のLLAGNの高分解能ハッブルSTISおよび地上望遠鏡分光法を用い、若年および中年齢星が核領域ガスを電離する役割を調査した。弱-[OI] LLAGN（[OI]/Hα比が低い）は中年齢星の集団を顕著に有しており、これが星形成過程が電離を支配している可能性を示唆する。一方、強-[OI] LLAGNは古星集団が支配的であり、AGNが駆動要因であると考えられ、弱-[OI] LLAGNが消退する星形成バーストを伴う複合的Seyfert 2型銀河の低光度類縁体であるというシナリオを支持する。

ABSTRACT

We present a study of the stellar population in Low Luminosity AGN (LLAGN). Our goal is to search for spectroscopic signatures of young and intermediate age stars, and to investigate their relationship with the ionization mechanism in LLAGN. The method used is based on the stellar population synthesis of the optical continuum of the innermost (20-100 pc) regions in these galaxies. For this purpose, we have collected high spatial resolution optical (2900-5700 A) STIS spectra of 28 nearby LLAGN that are available in the Hubble Space Telescope archive. The analysis of these data is compared with a similar analysis also presented here for 51 ground-based spectra of LLAGN. Our main findings are: (1) No features due to Wolf-Rayet stars were convincingly detected in the STIS spectra. (2) Young stars contribute very little to the optical continuum in the ground-based aperture. However, the fraction of light provided by these stars is higher than 10% in most of the weak-[OI] LLAGN STIS spectra. (3) Intermediate age stars contribute significantly to the optical continuum of these nuclei. This population is more frequent in objects with weak than with strong [OI]. Weak-[OI] LLAGN that have young stars stand out for their intermediate age population. (4) Most of the strong-[OI] LLAGN have predominantly old stellar population. A few of these objects also show a feature-less continuum that contributes significantly to the optical continuum. These results suggest that young and intermediate age stars do not play a significant role in the ionization of LLAGN with strong [OI]. However, the ionization in weak-[OI] LLAGN with young and/or intermediate age population could be due to stellar processes.

研究の動機と目的

• 若年および中年齢星集団が低光度活動銀河核（LLAGN）の電離に寄与するかどうかを特定すること。
• 発光線比、特に[OI]/Hαを用いて、LLAGNの星形成集団特性とその関連を比較することにより、電離機構を同定すること。
• 弱-[OI] LLAGNが、消退する核領域の星形成バーストを伴う複合的Seyfert 2型銀河の低光度類縁体であるかどうかを調査すること。
• ハッブルSTISと地上望遠鏡データを比較することで、空間分解能がLLAGNにおける若年星集団の検出に与える影響を評価すること。

提案手法

• ハッブル宇宙望遠鏡アーカイブから、28個の近距離LLAGNの高空間分解能STIS分光法（2900–5700 Å）を取得し、内部20–100 pcをカバーした。
• STISデータを51個のLLAGNの地上望遠鏡分光法と比較し、分解能依存の星形成特徴の検出を評価した。
• 光学連続スペクトルの星形成集団合成（EPS）モデルを用い、異なる星形成集団の寄与率を推定した。
• [OI]/Hα比が0.25以上（強-[OI]）か0.25以下（弱-[OI]）かでLLAGNを2つのサブタイプに分類し、星形成集団の性質を比較した。
• インスタントラス・バーストの進化モデルを用いて、星形成集団の年齢系列と電離状態の関係を解釈した。
• EPS結果と発光線診断を相関させ、各LLAGNサブタイプにおける支配的電離源を推定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 若年および中年齢星は、弱-[OI] LLAGNの電離に顕著に寄与しているか？
• RQ2 星形成集団の性質は、電離源の主要要因を示す重要な診断指標である[OI]/Hα発光線比とどのように相関しているか？
• RQ3 古星集団が支配的であるにもかかわらず、強-[OI] LLAGNの電離はAGN由来か、星形成プロセス由来か？
• RQ4 空間分解能がLLAGNにおける若年星特徴の検出にどの程度影響を及ぼすか？
• RQ5 弱-[OI] LLAGNは、消退する核領域の星形成バーストを伴う複合的Seyfert 2型銀河の低光度類縁体であるか？

主な発見

• STIS分光法では、Wolf-Rayet星の特徴を明確に検出できなかった。
• 地上望遠鏡分光法では、若年星の光学連続スペクトルへの寄与は小さいが、[OI]/Hα比が0.25以下の弱-[OI] LLAGNの多くで10%を超える寄与を示した。
• 中年齢星はLLAGNの光学連続スペクトルに顕著な寄与を示し、特に弱-[OI]対象で顕著であり、強-[OI] LLAGNよりも顕著に存在する。
• 大多数の強-[OI] LLAGNは古星集団が支配的であり、一部では特徴のない連続スペクトルが光学フラックスを支配していた。
• 弱-[OI] LLAGNに中年齢星および若年星が存在することは、星形成プロセスがその電離を支配している可能性を示唆する。特にHα等価幅が高い対象で顕著である。
• データから導き出された進化系列は、弱-[OI] LLAGNが強-[OI] LLAGNよりも若い系であり、星形成バーストが衰えるにつれて、星形成主導の段階からAGN主導の段階へと進化していることを示唆している。