[論文レビュー] The AGN/starburst content in high redshift ULIRGs

Y. Watabe, G. Risaliti+4 more|arXiv (Cornell University)|Mar 2, 2009

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

本研究では、局所のULIRGテンプレートに基づくdeconvolutionモデルを用い、Spitzer-IRS 6–8 μmのスタックスペクトルを用いて、高赤方偏移のサブミリ波長および24 μm選択ULIRGにおけるAGNと星形成活動の寄与を分離した。z > 2.3のサブミリ波長選択ULIRGでは、AGN寄与が顕著に増加していることが判明した。一方、24 μm選択ULIRGでは、AGNが中赤外領域の放射を支配しているが、星形成活動も全放射光度に対して同等の寄与をしている。

ABSTRACT

We apply a simple model, tested on local ULIRGs, to disentangle the active galactic nucleus (AGN) and starburst contributions in submillimiter and 24um-selected ULIRGs observed with the Spitzer-IRS spectrometer. We quantitatively estimate the average AGN contribution to the stacked 6-8um rest-frame spectra of these sources in different luminosity and redshift ranges, and, under the assumption of similar infrared-to-bolometric ratios as in local ULIRGs, the relative AGN/starburst contributions to the total infrared luminosity. Though the starburst component is always dominant in submillimeter-selected ULIRGs, we find a significant increase of the AGN contribution at redshift z>2.3 with respect to lower z objects. Finally, we quantitatively confirm that the mid-infrared emission of 24um-selected ULIRGs is dominated by the AGN component, but the starburst component contributes significantly to the bolometric luminosity.

研究の動機と目的

• 高赤方偏移ULIRGにおける赤外線放射へのAGNと星形成活動の寄与を解体すること。
• サブミリ波長および24 μm選択ULIRGにおいて、AGN分率が赤方偏移とともに増加するかどうかを評価すること。
• 高赤方偏移ULIRGの全放射光度におけるAGNと星形成活動成分の相対的寄与の重要性を評価すること。
• 局所のULIRGに基づくdeconvolutionモデルが高赤方偏移源に適用可能かどうかを検証すること。
• 観測された傾向が赤方偏移、光度、または選択効果によって駆動されているかどうかを調査すること。

提案手法

• 局所ULIRGのAGNおよび星形成活動のSEDテンプレートに基づくdeconvolutionモデルを、高赤方偏移ULIRGのスタックされたSpitzer-IRS 6–8 μmスペクトルに適用した。
• モデルは、観測されたスタックスペクトルをAGN成分と星形成活動成分の相対的寄与を変化させることでフィットした。
• 6–8 μmのフラックス比を、局所ULIRGと同様の赤外線-全放射光度比を仮定して、AGN分率を推定する診断指標として用いた。
• 赤方偏移と光度で定義されたサブグループの合成スペクトルを作成し、赤方偏移と光度の効果を分離した。
• 選択バイアス、K補正、光度のデゲネラシーの影響を除外するための統計的チェックを実施した。
• 赤方偏移と光度の各ビンごとに結果を比較し、赤方偏移依存の傾向を特定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 サブミリ波長選択ULIRGにおいて、中赤外領域へのAGN寄与は赤方偏移とともに増加するか？
• RQ2 24 μm選択ULIRGにおいて、全放射光度への相対的AGNと星形成活動の寄与はどのように比較されるか？
• RQ3 観測されたAGN分率の傾向は、赤方偏移、光度、または選択効果によって駆動されているか？
• RQ4 局所ULIRGでキャリブレーションされたdeconvolutionモデルは、類似したスペクトル特性を示す高赤方偏移源に適用可能か？
• RQ5 高赤方偏移ULIRGにおける全赤外線光度への星形成活動とAGN成分の相対的寄与はどの程度か？

主な発見

• サブミリ波長選択ULIRGでは、z > 2.3の対象において、6–8 μmのレストフレームスペクトルへのAGN寄与が、低赤方偏移対象と比較して顕著に増加している。
• サブミリ波長選択ULIRGでは、6–8 μmバンドおよび全全放射光度の両方において星形成活動成分が支配的であるが、AGN分率は赤方偏移とともに上昇している。
• 24 μm選択ULIRGでは、AGNが中赤外領域の放射を支配しているが、星形成活動は全放射光度に対して同等またはわずかに多い寄与をしている。
• 光度を補正した後でも、サブミリ波長選択ULIRGにおけるAGN分率の赤方偏移依存性が確認され、これは光度トレンドによるものではないことが示された。
• z > 2.3のサブミリ波長選択ULIRGでは、AGN分率に顕著な光度依存性は認められず、赤方偏移が観測された傾向の主因であると考えられる。
• 局所ULIRGテンプレートとの一貫性が検証され、高赤方偏移におけるdeconvolutionに局所SEDモデルを用いることが正当化された。