[論文レビュー] The ATESP 5 GHz radio survey. II. Physical properties of the faint radio population

A. Mignano, I. Prandoni+6 more|ArXiv.org|Oct 30, 2007

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 49被引用数 16

ひとこと要約

本研究は、ATESP 5 GHz調査から得た131個のサブ-mJy電波源の物理的性質を、多波長データを用いて分析した。1.4 GHzおよび5 GHzの電波データに加え、深い光学および近赤外画像を統合し、赤方偏移、形態、スペクトル指数を特定した。その結果、78%の源がアクティブ銀河核（AGN）—いずれかのクェーサーや初期型銀河内の低放射度AGN—によって駆動されていることが判明した。一方、スペクトル指数が平坦で、電波対光学の比率が高い源は、主にコア支配型AGNであることが示された。

ABSTRACT

One of the most debated issues about sub-mJy radio sources, which are responsible for the steepening of the 1.4 GHz source counts, is the origin of their radio emission. Particularly interesting is the possibility of combining radio spectral index information with other observational properties to assess whether the sources are triggered by star formation or nuclear activity. The aim of this work is to study the optical and near infrared properties of a complete sample of 131 radio sources with S>0.4 mJy, observed at both 1.4 and 5 GHz as part of the ATESP radio survey. We use deep multi-colour (UBVRIJK) images, mostly taken in the framework of the ESO Deep Public Survey, to optically identify and derive photometric redshifts for the ATESP radio sources. Deep optical coverage and extensive colour information are available for 3/4 of the region covered by the radio sample. Typical depths of the images are U~25, B~26, V~25.4, R~25.5, I~24.3, 19.51000), typical of classical powerful radio galaxies and quasars. Flat-spectrum sources with low R values are preferentially identified with early type galaxies, where the radio emission is most probably triggered by low-luminosity active galactic nuclei. Considering both early type galaxies and quasars as sources with an active nucleus, such sources largely dominate our sample (78%). Flat-spectrum sources associated with early type galaxies are quite compact (d<10-30 kpc), suggesting core-dominated radio emission.

研究の動機と目的

• サブ-mJy電波源における電波放射の物理的起源を特定すること、特に星形成活動とアクティブ銀河核（AGN）活動の区別をすること。
• 電波スペクトル指数、光学的形態、赤方偏移の光度測定値が、微弱電波源を分類する上で果たす役割を評価すること。
• 完全でフラックス限界付きのサンプルを用いて、AGNと星形成銀河の両者が微弱電波源集団においてどれほど支配的であるかを調査すること。
• 平坦スペクトル源の構造的およびスペクトル的性質を検討し、その電波放射メカニズムの本質を推察すること。

提案手法

• ATESP 5 GHz調査から得たS > 0.4 mJyの131個の電波源の完全サンプルを用い、1.4 GHzおよび5 GHzでの観測により電波スペクトル指数を導出。
• ESO Deep Public Surveyおよびその他のアーカイブデータから得た深いマルチカラー光学（UBVRI）および近赤外（J, Ks）画像を統合し、光学および近赤外対応源を特定。
• 光学および近赤外データが信頼できる56個の源に対して、光度測定赤方偏移技術を適用して赤方偏移を推定。
• 形態（例：楕円型、渦巻型、爆発的構造など）、電波スペクトル指数、電波対光学のフラックス比（Rパラメータ）に基づいて源を分類。
• 電波スペクトル指数分析を用いて、勾配スペクトル源（星形成銀河の可能性が高い）と平坦スペクトル源（AGNの可能性が高い）を区別。
• 平坦スペクトル源における電波構造およびコンパクト性（d < 10–30 kpc）とコア支配放射の関係を分析し、AGN支配の推察を実施。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 サブ-mJy電波源における電波放射の支配的物理的メカニズムは何か？
• RQ2 電波スペクトル指数および電波対光学フラックス比は、AGNと星形成銀河の寄与をどのように区別するのを助けるか？
• RQ3 初期型銀河およびクェーサーは、微弱電波源集団においてどれほど支配的であるか？
• RQ4 平坦スペクトル源におけるコア支配電波放射の構造的および形態的特徴は何か？
• RQ5 光度測定赤方偏移と多波長データは、微弱電波源の分類をどのように向上させるか？

主な発見

• 深さのある画像領域内では、85個中66個（78%）の電波源に対して光学的または近赤外的対応源が特定された。
• 56個の源に対して、多波長データから信頼できる光度測定赤方偏移および形態的分類が得られた。
• 電波対光学比が高く（R > 1000）、スペクトル指数が平坦な源は、主にクラシカルクェーサーや強力電波銀河である。
• R値が低い平坦スペクトル源は、初期型銀河と強く関連しており、低放射度AGN活動を示している。
• サンプルの78%がAGN支配と分類され、クェーサーおよび初期型銀河内の低放射度AGNを含む。
• 初期型銀河と関連する平坦スペクトル源は、コンパクト（d < 10–30 kpc）であり、コア支配電波放射と整合的である。